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降着装置(こうちゃくそうち)とは、航空機の機体を地上で支持する機構である。着陸装置、ランディングギア (Landing gear)、アンダーキャリッジ (undercarriage) ともいう。

通常は車輪と緩衝装置からなるが、場合によっては雪上用にスキー、水上用にフロート、また、離着陸滑走が不要なヘリコプターではスキッドなどを備えることもある。艦載機ではアレスティング・フックを含む。フロート、スキッドなどを除くと着陸脚と呼ばれることも多い。最近では空気抵抗を減少させるため引き込み式のものが主流であるが、小型のものや高速飛行を行なわないものは固定式の脚を持つ。

◆ 脚の配置

◇ 主脚

重心近くすなわち主翼近辺にあって荷重のほとんどを支持するものを主脚と呼び、通常左右に配置される。静安定維持のためには重心周りに最低3点が必要なので、両主脚以外にあと1点分の脚が必要である。

◇ 前輪式と尾輪式

地上滑走用の着陸脚の配置には、主脚以外の1脚の位置によって前輪式と尾輪式の2つに大別できる。これまで製造された航空機の多くはこの2種類どちらかの配置か、またはその類似・派生の配置になっている。

主脚以外の1脚を前方の機首下部に置くものを「前輪式」(首車輪式、首脚式、前脚式)、機体後部に置くものを「尾輪式」と呼ぶ。尾部の支持は実際には尾輪ではなく橇(尾橇)のこともあり、その場合には「尾橇式」といわれることもある。3車輪式という呼称もあり、厳密に解釈すれば両方の形態を差しているとも取られることがあるが、大勢としては特に前輪式を差して用いられることが多い。逆に「3点姿勢」「3点着陸」等のように、3点と言及されるときには尾輪式を指すのが通例である。

英語では尾輪式を"conventional landing gear"と呼ぶことからもわかる様に、かつては尾輪式が主流だったが、現代のほとんどの航空機は前輪式またはそれの変形方式を備えている。その理由として尾輪式の離着陸が難しいことがあげられる。

;グラウンドループ

:静安定性では尾輪式と前輪式の差はない。しかし、地上への着陸時の動安定性では大きく差が出る。機体荷重のほとんどを支えブレーキ摩擦によって速度を減殺する主脚の位置が、尾輪式では機体重心位置の前方に位置するため、機首方向が走行方向と異なる状態でブレーキをかけるとますます差が拡大してしまい、修正が困難となる。前輪式では制動力は機体重心より後方で生じるのでズレを修正する力が働く。このため、尾輪式は常に方向を修正しながら滑走しなくてはならず、修正が間に合わないと「グラウンドループ」と呼ばれる水平方向のスピンに入ってしまう。

前輪式では着陸時の制動によって機体が前傾することが少なく、また、離陸時にも機体の水平が保てるために離陸性能が高く出来る。

現在ではそもそも尾輪式の機体が少ないこともあり、尾輪式の航空機を離着陸させるのは習熟したパイロットでないと困難である中山直樹著 『よくわかる飛行機の基本としくみ』 秀和システム 2005年5月6日第1版第1刷発行 ISBN 4798010685。

ただし尾輪式には以下のような利点もある。

・ 機首にプロペラを配置している場合、プロペラの地上高が高くなるため、滑走路上の異物の巻き上げに強くなり、またプロペラ直径を大きくできる。

・ 地上姿勢ですでに主翼に迎え角がついているので、短距離で離陸できる。

・ 降着装置は荷重を支えるため頑丈でなければならず、軽量化を阻害して航空機設計の大きな課題となっているが、前輪に比べて尾輪は簡単・小型にすることができ、その分軽くなる。

・ 引き込み式でなく固定式にする場合、小型にできる尾輪式の方が抵抗が少ない。

また、ツポレフTu-95やコンコルド、SAABドラケンの様に、高迎え角で離着陸する際に尾部を擦らないように、前輪式機体ではあるが収納式の尾輪を同時に持つ機体も存在する。逆に、ツェッペリン・シュターケンR.IVのように離着陸時の前のめりを防止するため、尾輪式でありながら固定式の前輪を備える機体もあった。

◆ 構造

着陸脚の構造は基本的に車輪部と、着地の衝撃を吸収する緩衝装置からなる。1 本の脚に複数の車輪がつく場合には、同軸に配置したり、車輪を付けたボギー(台車)を脚端に取り付けていることが多い。

車輪は通常はゴムタイヤを用いる。ほとんどの大型機では外気温変化の影響を避けるため水蒸気分圧を低くした純窒素ガスを充填する。整備のよい滑走路を使用する大型旅客機等では着地時のタイヤ変形量と接地面積の増大による転がり抵抗を考慮して充填圧は乗用車やトラック(0.2 - 0.7 メガパスカル程度)に比べ高く設定される(1 メガパスカル以上)。滑走路上の異物などを踏んでしまった場合、充填圧が高いとタイヤ破裂の危険があるため、不整地や悪条件での離着陸を念頭において運用される際には、わざとタイヤの圧力を低くして滑走中のパンクという最悪の事態を避ける。車輪に駆動装置はないが、ブレーキは付属する。地上走行(タキシング)中の操舵は前輪についたステアリング機能か、左右の主脚のブレーキング差動によって行われる。古い時代の機体ではステアリング機能もブレーキもついていない事がある。

衝撃吸収は、まだ機体が軽量だった初期の頃には、車軸と機体の一部を括り合わせた大型の輪ゴムが使われた事もある。現在では航空機の重量も増したため、脚柱に組み込まれた油圧ダンパーで行われるのが一般的である。ただし、今でも軽飛行機などでは脚柱自体の弾性をもって緩衝装置とするものも多い。引き込み式でなく固定脚のままで空気抵抗を減少させる為に、脚と車輪の回りに「スパッツ」と呼ばれる整流覆いをつける機体もよく見られる。

航空機の自重は、空中では主翼が保持し地上では着陸脚が保持する。しかしその水平面断面積の差を考えると単位面積あたりの荷重は着陸脚にかかるものの方が段違いに大きく、着陸脚は主翼よりも遥かに頑丈な構造で衝撃を吸収しなければなければならない。特に艦載機ではアレスティングフックによって急制動される際、数 メートルの高さからほぼ垂直に甲板に叩き付けられる事になり、自重の何倍もの衝撃が加わる。例えば自重 20 数トンのグラマン F-14 トムキャットが着艦する場合、加わる衝撃は前脚で約 30 トン、主脚では約 80 トンにもなる。また、現代型のカタパルトから発進する艦載機では、カタパルトのシャトルと機体の接続に前脚に設けられたランチバーを使用しており、そのため射出の衝撃は前脚に全てかかることになる。艦載機でない陸上機でもアレスティングフックを設けたものが多いが、あくまでブレーキ故障時の予備など緊急用という位置づけであり、毎着艦ごとにフックを使用する艦載機とは使用頻度が全く違う。これらの理由により、艦載機の降着装置は同クラスの陸上機よりも堅固な構造になっているのが普通である。

尾輪の場合はムクのゴムタイヤや金属車輪など簡単な構造の事も多く、そのままで機首上げ状態を維持できているため脚自体も非常に短いかほとんど存在しない。しかし前輪式で機首脚を持つ場合は、少なくとも機体姿勢を水平に維持できるよう、主脚と同じぐらいかそれ以上の長さでなければならない。構造も主脚と同様の緩衝装置と中空タイヤとなるのが普通だが、そのため一般的には尾輪より前脚のほうが機体の構造としては複雑になる。

◆ 歴史

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