Los tipos básicos de tren de aterrizaje son el tren de ruedas o patín de cola, el tren triciclo y el tren biciclo (que utiliza una rueda principal bajo la parte delantera y otra bajo la parte trasera del fuselaje). El tren biciclo suele llevar ruedas auxiliares cerca de la punta de las alas. También se emplean los esquíes, o diversas combinaciones de ruedas y esquíes que permiten al avión aterrizar o despegar indistintamente desde una superficie nevada o seca, especialmente para regiones con largas temporales de nieve.
Los flotadores permiten que los aviones operen desde el agua. Los aviones anfibios con ruedas retráctiles pueden operar tanto en el agua como en tierra Estos aviones pueden tener flotadores o ser del tipo de hidra de canoa.
En los aviones que operan con pesos totales extremadamente altos se pueden ver trenes de aterrizaje con ruedas de tandem, en doble tandem o en múltiple tandem. Los aviones diseñados para operar desde superficie muy blandas puede ir también equipados con este tipo de ruedas. Muchos aviones ligeros usan un tren de aterrizaje principal cantilever de una sola hoja o de resorte tubular adelgazado de acero o fibra de vidrio laminada, que absorbe la energía del impacto inicial produciendo así pequeños factores de carga. Este tipo de tren de aterrizaje esta caracterizado por el bajo mantenimiento, la simplicidad y la larga vida de servicio. Otros tipos son de armaduras o vigas acharneladas que utilizan cables de amortiguación, amortiguadores hidráulicos de cilindros, resorte helicoidales con arrollamiento en espiral o rellenos de caucho para absorber el choque. En algunos aviones se ha empleado con éxito el método de barras de torsión para absorber el choque.
Los trenes de aterrizaje para viento cruzado son aquellos en que las ruedas están montadas con cierto grado de libertad de giro con el fin de permitir que giren paralelamente a la trayectoria del avión sobre el suelo cuando el avión esta derrapando a causa del viento. El tren principal del B-52 puede ser preajustado antes del aterrizaje en una posición oblicua para adaptarse al viento cruzado.
Los neumáticos de los aviones suelen estar hechos de cuerdas o lonas de nylon o rayón con capas de caucho intermedias. Muchos neumáticos modernos, que se emplean tanto en aviones grandes como en pequeños, no tienen cámara. Los neumáticos pueden ser de alta o baja presión, dependiendo de la misión del avión y del espacio disponible en la célula para retraer el tren.
El diseño de las ruedas de los aviones esta determinado por el tipo de cámara que se desea emplear, el método mediante el cual se une el conjunto de la llanta y el neumático al resto del tren y las necesidades de frenado.
En el diseño de las combinaciones de rueda y neumático se estudian las cargas estáticos y dinámicos del impacto.
Los frenos utilizados en cada avión están determinadas por la velocidad de aterrizaje, el empuje y el peso. En muchos aviones se emplean para controlar el rodaje y dirigir el avión con frenada diferencial. A causa del tremendo calor  generado al disminuir la velocidad o detener el avión, el freno debe estar diseñado para disipar rápidamente este calor. En este diseño el disco esta unido a la llanta de la rueda por medio de tornillos, dientes de engranajes, grapas o otros sistemas, y giran con la rueda. Pequeñas pastillas, accionadas habitualmente por un servofreno, oprimen este disco simultáneamente desde ambos lados para crear una fricción de frenada. Se usan muchos otros tipos, el diseño depende de las necesidades especificas de frenada

A causa del intenso calor desarrollado son muy importantes los materiales de los que esta hecho el freno. Cuando los sistemas de frenos se recalientan por la fricción pueden volverse algo esponjosos. La fuerza actuante mas habitual es la presión de un servofreno o sistema hidráulico de frenada.
Los diseños de los ejes de las ruedas de los aviones son muy variados. El eje de tipo convencional que se emplea en las instalaciones de rueda única es similar a los ejes de las ruedas delanteras de un automóvil. En los conjuntos de ruedas en tandem el eje de apoyo inferior se convierte en un muñón al que se une el carro o bogie en el que van instaladas las ruedas

Los mecanismos de amortiguación de todos los trenes de aterrizajes para aviones grandes son del tipo oleoneumatico. Este tipo absorbe sencillamente la energía obligando al liquido o fluido hidráulico a pasar a través de un pequeño orificio. La velocidad del flujo y la longitud de la carrera del pistón del cilindro determina la eficacia del amortiguador de la pata y, en consecuencia, determinan en gran medida el factor de carga que se desarrollara en el aterrizaje.

Cuando el avión esta parado o en rodaje el peso es soportado por una cámara de alta presión en la parte superior del cilindro. Las juntas y sellos del amortiguador deben conservarse siempre en buen estado para evitar perdidas. Para que el tubo interior que actúa como pistón pueda funcionar adecuadamente debe tener una razonable libertad de movimiento dentro del tubo exterior para poder girar independientemente. Por tanto, hay que añadir algún dispositivo para evitar la rotación de la parte inferior de las patas del tren. Se suelen emplear mecanismos de compás para permitir movimientos verticales de rotación.
Los herrajes de unión del tren a la célula distribuyen las cargas los mas posible, para evitar altas concentraciones de cargas que requerirían una estructura muy pesada u ocasionarían una vida muy corta debido a la fatiga. En las instalaciones en el ala, como las que se ven en la figura, el herraje trasmite directamente la carga a una fuerte estructura del ala ya instalada a causa de las cargas de vuelo o de los motores. Este empleo múltiple de la estructura del avión mejora la eficiencia del peso del avión. Los herrajes de unión mas utilizados actualmente son los de aluminio, magnesio o acero forjado. No obstante, algunos aviones emplean todavía las estructuras soldadas.

La mayoría de las características de diseño y de estructura de las patas del tren principal son aplicables a la pata de morro. Habitualmente no llevan frenos y en muchos aviones la pata de morro soporta cargas mucho mas ligeras que las del tren principal. Esto es debido principalmente que las patas del tren principal están colocadas habitualmente en una posición mas próxima al centro de gravedad del avión y durante el aterrizaje la pata de morro no hace contacto con el suelo hasta que las patas del tren principal han absorbido el impacto inicial.
La dirección de la rueda de morro es el sistema que hace que la parte inferior de la rueda gire dentro del cilindro del amortiguador, o que rote toda la pata de morro sobre un rodamiento a bolas montado en la unión de la pata de morro.
Los sistemas de dirección pueden se manuales, controlados por los pies o las manos del piloto, pero los mas frecuentes son los de servomandos, accionados por el sistema hidráulico del avión como se ve en la figura.
Muchas aviones emplean una dirección activa para rotaciones de un numero limitado de grados y luego permiten el giro libre o loco para que el avión pueda girar sobre una de la rueda de morro. A causa de este control positivo o del sistema de giro comparativamente libre, muchas ruedas de morro oscilaran a alguna velocidad de rotación de la rueda a menos que se la equipe con un amortiguador de “Shimmy” u oscilaciones de las rueda. El mas utilizado es el amortiguador hidráulico. En algunos aviones el sistema de servomando de dirección actúa también como amortiguador de las oscilaciones.
Sistema de retracción
Las prestaciones que se exigen a la mayoría de los aviones modernos requieren que el tren de aterrizaje se retraiga en vuelo para disminuir la resistencia aerodinámica. En los aviones de ala baja a menudo el tren principal se recoge dentro del ala y la rueda de morro se retrae dentro de la sección delantera del fuselaje. Otros aviones alojan todo el tren de aterrizaje dentro del fuselaje para reducir al mínimo el peso del sistema. Los aviones grandes y de altas características, y en general la mayoría de los aviones que tienen una velocidad de crucero superior a 160 nudos, tienen tren de aterrizaje retráctil.
La fuente de potencia de los sistemas de retracción pueden ser hidráulica, eléctrica, electromecánica, neumática o manual. Los sistemas hidráulicos son los mas populares, aunque muchos sistemas tienen motores eléctricos para cada pata o un sistema electromecánico para mover mas de una pata utilizando tubos de doble acción con una palanca acodada o un sistema de eje cardan. La bomba hidráulica puede ser accionada por el motor, por el sistema eléctrico, o por una turbina de aire.

MECANISMO DE DIRECCION DE LA RUEDA DE MORRO

El avión se aproxima al aeropuerto a algo mas de 160 nudos (unos 255 km./h) y desciende, con sus 285 toneladas de peso, a una velocidad de unos metros por minuto. Debajo y delante se encuentra, cada vez mas cerca, la pista, 60 metros…40…15…5…
Un estremecimiento, un característico aullido, y la enorme mas del Jumbo se deja caer sobre sus tres aterrizadores, con dieciocho ruedas en total. Los neumaticos pasan instantáneamente de pender inmóviles del fuselaje a rodada a 1250 revoluciones por minuto, mientras soportan una presión de choque de hasta 20 toneladas. El rozamiento contra el hormigón de la pista eleva a casi 80 grados centígrados. Los dispositivos aerodinámicos de las alas reducen la velocidad, al tiempo que disminuye la sustentación, clavando el avión al suelo para impedir que rebote. Actuadores hidráulicos disparan los frenos automáticos de rodadura, de discos de rotores múltiples, anulando progresivamente la inercia del avión. Los tambores o disco de freno, construidos con materiales resistentes a la abrasión como el berilio y el carbono reforzado, se calientan hasta los 250 grados centígrados. Una vez reducida la velocidad a treinta nudos, el piloto pasa a freno manual y, presionando uno u otro pedal, dirige el avión, ya lentamente hacia el estacionamiento.
Hasta el siguiente vuelo, el tren de aterrizaje de este leviatan del transporte aéreo solo servirá como resignando soporte en tierra. Algunos pasajeros respiran aliviados y el resto simplemente se dispondrá a desembarcar. Nadie parece consciente en estos momentos de la oscura e importantisima misión de ese grupo de patas metálicas, amortiguadores y ruedas que llamamos tren de aterrizaje. En el caso de un avión de línea como este Jumbo,sus neumáticos y rodamiento recorrerán unos 300000 kilómetros en tierra durante toda su vida comercial, unos siete kilómetros de rodamiento por vías auxiliares, estacionamiento y pista en cada despegue y aterrizaje.

Las compañías aéreas lo saben. No en vano el capitulo de gasto de mantenimiento en neumáticos puede llegar a ocupar el tercer lugar en las lista de partidas.
Pero el segundo corresponde a los frenos, con lo que todo conjunto del tren de aterrizaje se lleva el mayor presupuestos de mantenimiento de cualquier línea aérea, incluso por delante de los importantisimos motores. Los grandes esfuerzos, cargas, altas aceleraciones y deceleraciones, rozamientos y bruscos cambios de temperatura a los que se somete un neumático de aviación hacen que su vida normal se limite solo a unos 150 aterrizajes. Afortudamente para los directivos de las compañías, son fáciles de recauchutar, dado que el dibujo de sus bandas es muy sencillo, y así se conseguí que después de unos ocho recauchutados como máximo, el neumático prolongue su vida hasta los 1200 aterrizajes.
Sin ir mas lejos los hermanos Wright no contaron con ninguno para su primer modelo volador, unos simples patines cumplieron la función. Para despegar, el biplano Wright utilizaba unos raíles metálicos para disminuir el rozamiento con el terreno, el único problema que parecía preocupar a estos precursores. Para aterrizar el avión era aun mas sencilla, la propia estructura soportaba el golpe contra el suelo.
Fue un francés, Robert Esnault-Peltiere, quien invento el tren de aterrizaje como tal, aunque con anterioridad muchos otros teóricos ya habían diseñado aparatos voladores provistos de ruedas. Su sistema era biciclo, con una rueda adelante y otra en la parte trasera del fuselaje. Cuando ya en tierra el aparato perdía estabilidad simplemente caía hacia un lado rodaba inclinado de tal ayudado por pequeñas ruedas fijadas a sendos extemos del ala.
Pronto todos los aeroplanos llevaron ruedas y pocos después también se constataron sus ventajas e inconvenientes, Realmente el tren de aterrizaje de ruedas solucionada eficazmente el problema los despegues, los aterrizajes e incluso los desplazamientos en tierra. Pero una vez en el aire, la resistencia aerodinámica dificultaba el avance, y a medida que aumentaban las velocidades el problema se potenciaba al pie de letra.

De acuerdo con una ecuación básica de la aerodinámica, la resistencia al aire se eleva al cuadrado al doblar la velocidad. Es decir que si un cuerpo ofrece, una resistencia de valor cuatro a 60 m/h, a 120 km. su resistencia no es como pudiera esperarse, ocho,sino que se incrementa hasta dieciséis. Los ingenieros intentaron toda clase de soluciones como, por ejemplo, utilizar carritos para el despegue que desprendían al elevarse el avión.
Desdichadamente eso significaba que había que posarse luego sobre el propio fuselaje y, aunque se le dotase patines, nunca resultaba seguro ni agradable para los pilotos. Este sistema llego incluso a utilizarse en algunos aviones de combate como el famosisimo Messerschmitt Me-163 “Komet” un caza con motor cohete que llego a alcanzar los 1000 km/hora.