착륙장치 (landing gear)
쉽게 풀면
착륙장치는 비행기가 땅에 있을 때 몸체를 받쳐주고, 이착륙할 때 바퀴로 땅 위를 달릴 수 있게 해주는 장치입니다. 착지하는 순간의 충격을 완화하기 위해 유압이나 공기압을 이용한 완충장치(스트럿)가 함께 들어 있어, 딱딱한 충격이 기체 구조나 승객에게 그대로 전달되지 않도록 흡수해줍니다. 비행 중에는 항력을 줄이기 위해 대부분 동체나 날개 안으로 접어 넣는 접이식 착륙장치가 널리 쓰입니다.
왜 중요한가
착륙장치는 항공기 공허 중량의 무시할 수 없는 몫을 차지하면서 착륙 충격 하중이 동체와 날개로 들어오는 경로이므로, 완충장치 설계와 하중 해석은 구조 연구의 독립된 분야입니다. 실무에서는 활주로 포장 강도와 항공기 하중 분류 번호의 정합, 브레이크 발열 관리, 셰이미 진동 억제가 운용상의 주요 과제입니다. 착륙장치의 브레이크는 착륙 시 운동에너지를 열로 바꾸는 과정에서 매우 높은 온도에 도달하므로, 짧은 구간을 반복 운항하는 경우 브레이크 냉각 시간이 지상 회전시간(턴어라운드)에 실질적인 제약을 줍니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
바퀴에 달린 특수한 완충장치가, 착륙 순간에 발생하는 상당히 큰 충격을 효과적으로 줄여주도록 설계되었다는 내용입니다.
큰 항공기와 달리 소형 무인기는 무게를 줄이기 위해 부품 수를 최소화한 단순한 구조의 착륙장치를 사용하는 경향이 있다는 설명입니다.
조금 더 깊게 보면
착륙장치는 접힌 상태에서 공간을 차지하므로 날개와 동체 구조 배치를 좌우하며, 착륙장치 위치가 앞으로 가면 지상 안정성이, 뒤로 가면 이륙 시 기수 들기 능력이 나빠지는 상충이 있어 무게중심 범위와 함께 결정됩니다. 착륙 하중은 강하율의 제곱에 비례하므로 완충장치 인증은 규정된 강하율 조건에서의 낙하 시험으로 이루어집니다. 주 착륙장치의 좌우 바퀴 사이 간격(트레드)과 앞뒤 바퀴 사이 거리(휠베이스)는 지상 활주 중 전복이나 미끄러짐에 대한 안정성을 결정하며, 이 값은 순수 구조 강도와 별개로 지상 조작성 요건에서 정해집니다.
주의할 점
착륙장치를 접어 넣지 않은 채(고정식) 비행하면 항력이 크게 늘어나므로, 접이식 착륙장치를 갖춘 항공기는 반드시 이륙 후 적절한 시점에 착륙장치를 접어 넣어야 연료 효율이 유지됩니다.