Por que usar um avião com trem de pouso não retrátil para acrobacias?

Como você mencionou, o arrasto é uma das razões pelas quais os trens de pouso retráteis são usados em primeiro lugar. Mas, para usá-lo, há muito mais considerações do que apenas arrastar.

1. Escala: o tamanho da aeronave desempenha um grande papel aqui. As grandes aeronaves têm mais espaço para manter o trem de pouso recolhido. Este é um problema quando os aviões ficam menores.
2. Peso: Os trens de pouso retráteis não exigem apenas mais espaço, mas também impõem mais peso
3. Custo: eles adicionam custos extras na instalação e manutenção.
4. Aplicação: Aplicações de alta velocidade justificam um trem de pouso retrátil para uma forma mais aerodinâmica. A situação atual realmente precisa da aplicação de um trem de pouso retrátil?

Estas são algumas considerações que entram, mas não todas. No caso de um avião esportivo de alto desempenho (como no vídeo acima):

1. Escala: os aviões são pequenos. Os sistemas de trem de pouso retráteis (sistema) precisam de muito espaço. Não é isso que queremos em um avião esportivo
2. Peso: uma alta porcentagem do peso total é tirada pelo sistema. Isso, por sua vez, aumenta as forças inerciais * e diminui a manobrabilidade geral.
3. Custo: é caro instalar. E isso pode custar ainda mais devido aos baixos requisitos de volume.
4. Aplicação: Mais do que alta velocidade, alta manobrabilidade é necessária.

* Inércia é a tendência de um corpo permanecer no estado existente de descanso ou movimento. Portanto, a força inercial é a força que mantém o corpo em seu estado de repouso ou movimento.

[EDITAR] Baseado em uma resposta muito boa abaixo (de @ Devil07), estou adicionando este ponto importante aqui (apenas para uma melhor visão geral de todos os aspectos importantes):

5. Complexidade: Os trens de pouso retráteis são mecanismos complexos de pistão. Por fim, aumenta o custo de instalação e manutenção do sistema.

Estritamente falando, um avião acrobático 'puro' não precisa de um trem de pouso retrátil. Para tal, a manobrabilidade da aeronave é muito mais importante que a velocidade. Na verdade, a aeronave não pode voar muito rápido ou os espectadores vão perder o show.

No caso de corridas aéreas, a penalidade de peso de ter um trem de pouso retrátil é enorme - além dos problemas associados à complexidade. Por exemplo, todas as aeronaves usadas nas corridas aéreas da Red Bull são leves com asas de fibra de carbono. Como Anotações da Ciência Popular ,

Extreme weight reduction techniques are employed to give pilots even a minor advantage, such as discarding plastic tie wraps in favor of lightweight string, or drilling holes in heavy brackets

Tentar encaixar um trem de pouso retrátil dentro do carro implicaria em uma penalidade de peso muito grande para negar o arrasto reduzido, especialmente porque o sistema de propulsão (motor + hélice) é fixo. Nesse caso, o arrasto é reduzido colocando-se o trem de pouso dentro de capas aerodinâmicas. Para não mencionar, asas maiores reduzem a manobrabilidade.

Nota: No caso de corridas aéreas da Red Bull, parece que os trens de pouso fixos são obrigatórios :

The following key rules and regulations were taken from the Red Bull Air Race World Championship Regulations 2010 Edition ... Regulation 6.4 states that each aircraft must have fixed landing gear on board.

No caso do Red Bull Air Race , o motor e hélice são especificados pelos oficiais da corrida, e devem permanecer inalterados, de modo que as células sejam projetadas para tirar o máximo proveito dessa combinação. O layout (relativamente) apertado do curso beneficia uma aeronave altamente acrobática do estilo Extra 300. Engrenagem fixa também é necessária.

Como resultado desses requisitos, o custo de compra e manutenção da aeronave de competição na série Red Bull é relativamente baixo, o que significa mais competidores e mais corridas.

Enquanto a série Red Bull (que eu realmente gosto) realiza inúmeras corridas em vários locais a cada ano, a aeronave mais rápida e infinitamente mais cara no Corrida Ilimitada da Warbird Racing Class uma vez por ano na Reno, NV.

Menos peso : (como outros afirmaram)

Menos complexidade : o que se traduz em maior confiabilidade

Robustez : o trem de pouso retrátil em aeronaves pequenas tende a ser um pouco frágil (e, se não for frágil, aumenta a penalidade de peso), imagine empurrar e puxar todas essas partes móveis com 6gs de força para trás e para frente e para frente e para trás. É menos provável que o trem de pouso fixo falhe, especialmente sob aquelas forças repetitivas em todas as partes móveis.

E, finalmente, como mencionado, a maioria das acrobacias são feitas em velocidades mais lentas, nas quais a penalidade do trem de pouso fixo não é um grande problema. Velocidades mais lentas = voltas e manobras mais apertadas.

Bem, o arrasto reduz a velocidade, o que é bom para um esporte de espectador. Também dá ao avião visuais pernas que dão âncoras e espirais âncoras: isso os faz parecer mais com acrobacias do que natação . Se você usar aviões a jato para acrobacias, as coisas se tornarão mais rápidas e mais perigosas (tanto para pilotos quanto para espectadores), com curvas muito maiores, ao mesmo tempo em que parecerão realmente mais brandas.

Segurança

Falha do motor @ baixa altitude seguida de falha de engrenagem

Acrobacias e corridas são realizadas em baixas altitudes. Se você perder o motor a 500 ft AGL, e a engrenagem estiver travada (devido às suas manobras acrobáticas) ou se você tiver um problema elétrico ou hidráulico, o que você fará? Manivela a engrenagem para baixo em um avião com muito alta carga de asa (ou seja, maior taxa de descida no melhor planar)? Você não terá tempo e estará de pouso na barriga.

Falha do mecanismo @ baixa altitude acima de VLE / VLO

Além disso, vamos supor que você está correndo em baixa altitude, e indo rápido porque esse é o ponto de corrida ... você perde o motor, o que vai te atrapalhar, mas não necessariamente o suficiente para ficar abaixo VLE / VLO . O que você faz? Puxar alguma manobra louca a baixa altitude para sangrar a velocidade no ar? Espere e espere que você diminua o suficiente e ainda tenha tempo suficiente para largar o equipamento? Derrubá-los de qualquer maneira e arriscar danificar o equipamento, ou pior, o quadro de ar, tudo ao mesmo tempo sendo fulminado como louco devido ao arrasto enorme e súbita e ao tentar realizar um pouso de emergência? Não, obrigado. Engrenagem fixa pls.