빠른 속도로 날던 항공기가 착륙하기 위해서는 충격을 완충해주고 속도를 떨어뜨려서 항공기를 원하는 방향으로 활주하게 해 주는 장치가 필요한데, 이를 항공기의 착륙장치라고 말한다. 착륙장치는 이착륙과 활주 때 사용하는 랜딩기어(Landing Gear), 착륙시의 충격을 방지하는데 필요한 완충장치(Shock Strut), 지상 활주를 위해 필요한 바퀴(Wheel) 등의 활주장치, 조향장치(Steering System), 제동장치(Brake System)로 구성된다.
랜딩기어는 항공기가 이착륙하거나 Taxi 할 때 사용하는 장치로서 노즈 랜딩기어(Nose Landing Gear)와 메인 랜딩기어(Main Landing Gear)의 두 가지가 있는데, 노즈 랜딩기어는 항공기 동체의 앞부분에 부착되어 있으며 항공기의 10퍼센트 미만의 하중만 받는다. 이 노즈 랜딩기어에는 지상 활주시에 항공기의 방향을 조종하는 조향(Steering)장치가 부착되어 있다.
메인 랜딩기어는 기체의 중심 근처의 하부에 좌우 두개 장착되어 있으며 전체의 90퍼센트 이상의 하중을 받는다. B-747과 같은 대형기의 경우에는 좌우에 각각 두 개씩 모두 네 개의 메인 기어를 갖고 있다.
항공기의 랜딩기어에는 고정식(Fixed Landing Gear)과 접개식(Retractable Landing Gear)이 있으며, 접개식은 이륙 후 바로 동체안으로 접어 넣어 공기저항을 줄일 수 있기 때문에 대부분의 기종이 이 방식을 사용하고 있다. 하지만 아직도 세스나와 같은 많은 경비행기들의 경우에는 고정식을 사용하는 경우가 많다. 접개식의 경우에는 유압식과 전동식이 있으며 고장에 대비, 수동식을 겸하고 있다
Oleo 완충장치 이용 랜딩기어 충격 흡수
항공기의 이착륙시, 특히 착륙시에 받는 충격이나 지상활주시에 받는 진동하중을 방지하고 직접 기체구조에 악영향이 가지 않게 하기 위해서는 고무바퀴만으로는 안 되기 때문에 완충장치를 사용한다. 완충장치에는 몇가지 종류가 있으나 대부분의 항공기가 공기를 이용한 Oleo Pneumatic Absorber를 사용하고 있다. 완충장치는 랜딩기어가 충격을 받았을 때 흡수하여 줄어들었다가 충격이 없어졌을 때에 다시 늘어나도록 하는 작용을 하고 있다.
완충장치는 실린더와 피스톤으로 구성되어 바퀴가 힘을 받으면 피스톤을 밀어올려 실린더 내의 오일과 압축가스가 밀폐되고 실린더 내에 설치된 작은 구멍을 통해 오일이 공기실로 들어가면서 공기를 압축시켜 유체마찰 에너지가 소모되면서 충격을 흡수하게 되는 원리이다.
조향장치(Steering System)는 지상활주 중에 기체의 방향을 전환하는 장치로 항공기의 노즈 랜딩기어에 장착되어 있다. 유압의 힘이 노즈 랜딩기어에 있는 Steering Actuator에 가해져서 조향하게 된다. B-747의 경우 노즈 랜딩기어 외에 메인 랜딩기어에도 유압이 작동하여 좌우로 최대 13도 까지 방향을 전환할 수 있다.
수송기의 바퀴는 근본적으로 자동차의 바퀴와 동일하다. 바퀴의 구조는 드럼과 타이어로 구성되어 있으며, 드럼은 바퀴 중심부의 금속부분으로서 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 되어 있다.타이어는 Tubeless를 많이 쓰고 있으며 바퀴 하나에 걸리는 중량과 충격력이 매우 크기 때문에 특수한 재료를 사용하고 제트기와 같이 얇은 날개의 내부로 바퀴를 접어 넣기 위해 작고 납작해야 하기 때문에 자동차 타이어의 거의 3배가 되도록 타이어내의 압력을 높여 15기압 정도를 유지하고 있다.
항공기 랜딩기어에 반드시 바퀴만 사용하는 것은 아니다. 지면이 고르지 못한 곳이나 무른 지면 위에서도 착륙이 가능하도록 전차와 같은 캐터필러(Caterpillar)를 사용하는 기종도 있으며 눈 위에서 착륙할 수 있게 스키 장비를 사용하기도 한다. 또한 물위에서 착륙을 하기 위해서 Float 장비를 사용하기도 한다.
대형비행기는 다중 디스크 브레이크 주로 사용
항공기의 제동장치는 착륙활주거리를 단축시켜주고, 지상주행 중의 속도를 컨트롤하거나 일정 지점에서 정지시켜 준다. 제동장치의 종류 또한 많지만 유압에 의해 컨트롤할 수 있는 디스크식 제동장치(Disk Brake)를 가장 많이 사용하고 있으며, 소형기에서는 자동차의 디스크 제동장치와 같은 단일 디스크 브레이크를 많이 사용한다. 그러나 대형기의 경우에는 다중 디스크 브레이크(Multiple Disk Brake)를 주로 사용한다.
현재 항공기에 사용하고 있는 제동장치의 구조에는 두 가지 형식이 있다. 그 중 하나는 자동차의 제동장치와 같이 바퀴의 안쪽에다 제동통을 장치하고 유압의 힘을 이용하여 말굽 모양의 제동판을 밀어내서 마찰을 일으키게 하는 형식으로 주로 경수송기나 저속기에서 사용하고 있다. 또 하나의 다른 형식은 제트기와 같은 고속 수송기에서 사용하고 있는 것으로써 말굽 모양의 제동판 대신에 강철판 여러 장 겹쳐서 유압이 걸렸을 때 마찰이 크고 방열작용이 잘 되도록 한 것이다.
항공기가 착륙하여 활주로에 접지한 후, 제동장치를 세게 밟으면 바퀴의 회전이 멈추어 미끄러지거나 타이어가 한 쪽으로만 닳아서 위험하게 되며 제동거리도 길어지게 된다. 따라서 브레이크를 밟은 채로 착륙하거나 또는 급브레이크를 사용하더라도 자동적으로 제동장치가 작동하는 것이 요구된다. 이 시스템은 미끄럼을 방지할 수 있고 바퀴의 회전 속도 및 감속률을 보다 효과적으로 통제할 수 있도록 Brake Pressure Control Valve를 전기로 제어하는 시스템이다. 이를 미끄럼 방지(Anti-skid Control System) 장치라고 한다.
엄청나게 큰 항공기의 동체 아래 빈약하게 달려있는 바퀴와 랜딩기어를 보면 과연 저게 그 엄청난 충격을 견딜 수 있을까 하는 의문이 들기도 한다. 하지만 항공기 가까이에서 바퀴를 바라보면 사람의 키에 육박하는 큰 사이즈에 다시 놀라게 된다. 자동차 바퀴와 흡사한 모양에 기능도 비슷하지만 항공기의 랜딩기어가 가지는 역할은 그 동체의 크기만큼 엄청난 역활을 수행한다. 이것이야 말로 가장 중요한 파트임에 틀림없다.
