Pourquoi les avions rentrent-ils leur train d'atterrissage ?

Un train d'atterrissage sorti est l'une des parties les moins aérodynamiques d'un appareil : jambes, roues, amortisseurs, circuits hydrauliques et trappes ouvertes exposés à un flux d'air de plusieurs centaines de kilomètres par heure. Cette géométrie produit une traînée parasite, une traînée qui ne contribue pas à la portance et ne fait que ralentir l'appareil. Sur un avion léger à train fixe, cette pénalité est acceptée en échange de la simplicité, mais sur un jet commercial, un train sorti augmente la traînée totale de façon si marquée que les pilotes l'utilisent délibérément comme frein aérodynamique lors des descentes rapides. Le rentrer juste après le décollage permet à l'appareil d'accélérer, de monter avec moins de puissance et de consommer moins de carburant pendant toute la croisière.

La traînée augmente avec le carré de la vitesse, donc plus un appareil vole vite, plus il est coûteux de voler avec le train sorti. Aux vitesses de croisière d'un avion de ligne, environ 800 à 900 km/h, un train sorti serait simplement impensable : outre la consommation, les charges aérodynamiques sur les trappes et les jambes dépasseraient les limites structurelles, d'où l'existence d'une vitesse maximale pour voler train sorti, et une vitesse encore plus basse pour le manœuvrer. Le rentrer réduit aussi le bruit : le train est l'une des principales sources de bruit aérodynamique en approche, devançant même les moteurs au ralenti sur certains appareils.

En croisière, la température extérieure est d'environ -55 °C et l'air est extrêmement sec et raréfié. Les pneus, les joints hydrauliques et les freins se comportent mieux dans l'environnement clos des logements de train, où ils récupèrent aussi un peu de chaleur des systèmes voisins. Après le décollage, les freins sont appliqués brièvement pour arrêter la rotation des roues avant leur rentrée, afin d'éviter que des vibrations gyroscopiques n'endommagent le logement.

Un train rentrant nécessite des vérins hydrauliques, des verrous de position, des capteurs, des trappes et une procédure de secours par chute libre pour le cas où l'hydraulique serait en panne. Tout cela ajoute du poids et exige des inspections. C'est pourquoi de nombreux avions-écoles, avions utilitaires légers et certains turbopropulseurs régionaux conservent un train fixe, parfois caréné pour récupérer une partie de l'efficacité perdue. La rétractation devient rentable dès que la vitesse de croisière est suffisamment élevée pour que les économies de carburant dépassent largement le poids et le coût du mécanisme.