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飞机轮胎不大,为什么能承受几百吨重的机身呢?

飞机轮胎为什么能承受巨大的冲击(为什么能承受几百吨重的机身呢)(1)

飞机轮胎是飞机上安全性与可靠性要求要求都很高的重要部件。飞机的安全起飞与降落都必须要依靠飞机轮胎的各种独特功能。

我国国内的航班一般使用的都是播音与空客的飞机,我们就拿播音747-8来讲,它在不载客、不载燃油的情况下它的重量有220吨。而飞机起飞时的最大重量为447吨。它的轮胎有18个,也就是说在一个轮胎上最大需要承受25吨重的力量。这还没有包括飞机在起飞和降落时轮胎所承受垂直方向和水平方向的减速时的摩擦负荷。

飞机轮胎为什么能承受巨大的冲击(为什么能承受几百吨重的机身呢)(2)

飞机起飞时的速度在300-350公里每小时,着陆速度在200公里每小时,可见轮胎承受的压力之大。

那么为什么飞机轮胎在承受那么大的压力时还没有爆呢?

要知道根据交通部门的统计高速公路超过42%的意外交通事故是由于轮胎发生事故引起的,其中爆胎就占了70%。汽车行驶时,轮胎的温度会因地面摩擦而温度升高,尤其是在高速行驶或刹车时,胎内的气体温度就会急剧上升,胎压骤高,所以有爆胎的危险。

首先就是轮胎的要求不一样,飞机轮胎要求具有高冲击强度和低生热性。并且制造飞机轮胎的橡胶材料必须能确保在-40℃以下和71℃以上的苛刻条件下经过24小时后性能负荷规定指标因为在高空中飞机轮胎温度大约为零下50-60℃,而减速刹车时的温度大约在150℃,此外还要轮胎的爆破压力高于额定内压4倍以上,也是因为这种要求,飞机轮胎是由三种基本材料构成的复合材料。由专用的合成橡胶化合物与铝钢增强材料以及尼龙组合而成的。目前的飞机轮胎皆为无内胎轮胎,主要由胎面、侧面、胎圈组成,胎圈与金属的轮毂结合形成轮胎内部的密闭空间用于充气完成轮胎的承载功能。

飞机轮胎为什么能承受巨大的冲击(为什么能承受几百吨重的机身呢)(3)

在结构上,飞机轮胎从内到外可以分为内衬层、胎体帘布层、胎面层与内部气体接触确保保持轮胎压力。其中胎体帘布层作为支撑结构是轮胎的主要受力部位。而胎面层与外部地面接触提供摩擦力,是轮胎的磨损部位。我们可以把飞机轮胎想象成一个由多层叠加起来的结构。最外面那层就是胎面,下面还有保护层、带束层、缓冲层、帘布层这些结构。这些部位都能起到一定的缓和冲击力的能力。当然每个层级的作用也是不一样的。胎面和保护层更多是日常与地面接触,带束层主要是保持胎压,抗压能力是由胎面下面的帘布层决定的。一般来讲,帘布层层数越多,其抗压能力也就越强。

值得一提的是飞机轮胎一般都会有20-30甚至40层的帘布层,也正是这些帘布层保证了轮胎的强度。并且飞机轮胎里面冲的气体是氮气,因为氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性能极不活泼,不易热涨冷缩,变形幅度小,能保持稳定气压,提高轮胎行驶的稳定性。

如果对比汽车与飞机的轮胎外表就会发现飞机轮胎的另一个特点,飞机轮胎胎面有一条延圆周方向延伸的直沟,而没有横向沟槽,而汽车轮胎上是块状的花纹设计,这是根据性能来设计的。

飞机轮胎为什么能承受巨大的冲击(为什么能承受几百吨重的机身呢)(4)

飞机的滑行制动要求轮胎具备良好的防水滑功能,飞机轮胎就为此设置了周向直沟,而、横向沟槽会缩短轮胎的寿命,因此飞机的轮胎并没有横向沟槽。那么飞机轮胎的寿命有多长呢?按照航班次数来算,一个轮胎大概可以使用250次航班之后就需要拿去保养,比如对轮胎的磨损面拿去翻新,而这种翻新一般可以重复5-6次,也就是一个轮胎大概可以使用1500次航班。

说到这里,你知道飞机一条轮胎有多贵吗?

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