Perché gli aerei retraggono il carrello?

Un carrello di atterraggio esteso è una delle parti meno aerodinamiche di un aereo: gambe, ruote, ammortizzatori, linee idrauliche e portelli aperti esposti a un flusso d'aria di diverse centinaia di chilometri all'ora. Questa geometria genera resistenza parassita, una resistenza che non contribuisce alla portanza e che rallenta soltanto l'aereo. Su un aereo leggero con carrello fisso si accetta questo svantaggio in cambio della semplicità, ma su un aereo di linea un carrello esteso aumenta così tanto la resistenza totale che i piloti lo usano deliberatamente come freno aerodinamico nelle discese rapide. Se viene retratto subito dopo il decollo, l'aereo può accelerare, salire con meno potenza e consumare meno carburante durante tutta la crociera.

La resistenza aumenta con il quadrato della velocità, quindi più velocemente vola un aereo, più costoso diventa volare con il carrello esteso. Alle velocità di crociera di un aereo di linea, circa 800-900 km/h, un carrello esteso sarebbe semplicemente impensabile: oltre al consumo di carburante, i carichi aerodinamici su portelli e gambe supererebbero i limiti strutturali. Per questo esiste una velocità massima per volare con il carrello esteso e una ancora più bassa per azionarlo. Retrarre il carrello riduce anche il rumore: è una delle principali fonti di rumore aerodinamico in fase di avvicinamento, in alcuni aerei addirittura più dei motori al minimo.

In crociera, la temperatura esterna è di circa -55 °C, e l'aria è estremamente secca e rarefatta. Pneumatici, guarnizioni idrauliche e freni si comportano meglio nell'ambiente chiuso dei vani carrello, dove ricevono anche un po' di calore da sistemi vicini. Dopo il decollo, i freni vengono azionati brevemente per fermare le ruote prima di retrarle, affinché le vibrazioni giroscopiche non danneggino il vano.

Un carrello retrattile richiede attuatori idraulici, blocchi di posizione, sensori, portelli e una procedura di emergenza per l'estensione a gravità nel caso in cui il sistema idraulico si guasti. Tutto ciò aumenta il peso e richiede manutenzione. Per questo molti aerei da addestramento, aeromobili leggeri da lavoro e alcuni turboelica regionali mantengono il carrello fisso, a volte carenato, per recuperare parte dell'efficienza persa. Un carrello retrattile conviene solo quando la velocità di crociera è sufficientemente alta da far superare chiaramente il risparmio di carburante rispetto al peso e al costo del meccanismo.