항공기의 착륙 장치는 주로 랜딩 기어로 불리며, 이는 비행기가 지상에서 주행하고 이륙 및 착륙을 가능하게 해주는 중요한 부품입니다. 랜딩 기어는 바퀴를 기본으로 하되, 특수한 경우에는 스키드, 스키, 플로트와 같은 형태로도 설계됩니다. 랜딩 기어는 비행기를 안정적으로 지지하고 착륙 및 이륙 시 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 합니다.
과거에는 험한 지형에서 사용할 수 있는 무한궤도식 랜딩 기어도 실험되었지만, 유지보수의 어려움과 고속에서의 안정성 부족으로 실용화되지 않았습니다. 랜딩기어가 비행기 무게에서 차지하는 비중은 약 4~5%에 달하며, 이는 거대한 동체의 하중을 견디기 위한 필연적인 설계 결과입니다.
랜딩기어의 기계적 구조와 제동 원리
랜딩 기어의 바퀴에는 엔진의 동력이 전달되지 않습니다. 이륙이나 항공기 지상 주행 시 동력은 항공기 엔진의 제트 분사나 프로펠러 추진력에 의존합니다. 대신, 안전한 정지를 위해 고성능 항공기 타이어 브레이크와 항공기 안티 스키드 시스템 역할이 매우 중요합니다.
| 구분 | 전륜식 (Tricycle) | 후륜식 (Taildragger) |
|---|---|---|
| 바퀴 배치 | 기수 1개 + 주날개 아래 2개 | 주날개 아래 2개 + 꼬리 1개 |
| 주요 장점 | 지상 시야 확보 용이, 조종 안정성 | 거친 지형 착륙 유리, 가벼운 무게 |
| 적용 기종 | 대부분의 현대 여객기 및 제트기 | 구형 프로펠러기 및 일부 경비행기 |
| 지상 주행 | 방향 제어가 정밀함 | 이착륙 시 기수 들림 현상 주의 |
충격 흡수의 핵심: 올레오 스트럿(Oleo Strut)
착륙 시 지면과 부딪히는 거대한 에너지는 올레오 스트럿이라 불리는 유압 및 공기압 완충 장치에 의해 소산됩니다. 비행기 바퀴 원리 중 핵심은 타이어 자체의 탄성과 이 완충 장치의 조화입니다. 질소 가스와 오일을 이용해 에너지를 흡수함으로써 동체에 전달되는 충격을 최소화합니다.
착륙 후 랜딩 기어는 항공기 동체 내부로 수납되어 공기 저항을 줄입니다. 하지만 기계적 결함으로 펼쳐지지 않을 경우 비상 확장 시스템을 가동하거나 최악의 경우 동체 착륙을 시도해야 합니다.
랜딩기어 고장의 주요 원인과 대응
랜딩기어의 고장은 항공기 안전에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 정기적인 점검을 통해 유압식 착륙 장치의 누유나 기계적 마모 상태를 확인하는 것이 필수적입니다.
유압 시스템 문제
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- : 파이프라인 손상으로 인한 압력 손실은 기어 확장을 방해합니다.
기계적 마모 및 부식
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- : 가혹한 환경에서의 반복적인 사용은 핀과 링크 부위의 피로 파괴를 유발합니다.
타이어 파손
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- : 착륙 시 발생하는 고열로 인해 타이어가 파열될 수 있으나,
항공기 타이어가 터지지 않는 이유
- 는 특수 고무와 고압 질소 충전 덕분입니다.
답변: 공기 저항(항력)을 줄여 연료 효율을 높이고 비행 속도를 증가시키기 위해서입니다. 바퀴를 내놓은 채 고속 비행을 하면 기체 구조에 무리가 갈 수 있습니다.
질문: 랜딩기어가 펼쳐지지 않을 때 비상 대처법은 무엇인가요?
답변: 중력을 이용해 바퀴가 자유 낙하하도록 설계된 수동 확장 레버를 사용합니다. 이마저도 실패하면 연료를 모두 소진하여 화재 위험을 낮춘 뒤 동체 착륙을 수행합니다.
질문: 항공기 타이어는 자동차 타이어와 어떻게 다른가요?
답변: 일반 공기가 아닌 질소를 주입하며, 매우 높은 압력을 견디도록 수십 겹의 나일론 층으로 보강됩니다. 또한 영하 수십 도의 고공에서 지면의 고열까지 견디는 특수 내열 고무를 사용합니다.
질문: 착륙 시 연기가 나는 것은 타이어 고장인가요?
답변: 아닙니다. 멈춰 있던 타이어가 갑자기 빠른 속도로 지면과 접촉하면서 순간적으로 마찰열에 의해 고무가 타며 발생하는 정상적인 현상입니다.
질문: 안티 스키드(Anti-Skid) 시스템은 어떤 역할을 하나요?
답변: 자동차의 ABS와 유사합니다. 착륙 시 바퀴가 잠기는 것을 방지하여 젖은 활주로에서도 미끄러지지 않고 최단 거리에서 정지할 수 있도록 돕습니다.