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飛機(jī)輪胎不大,,為什么能承受機(jī)身那么大重量,?

 文明世界拼圖 2018-11-19

飛機(jī)輪子(航空輪胎)不大卻能承受巨大的重量,這個(gè)就是一個(gè)極限設(shè)計(jì)的問題了,。

首先要說的是一個(gè)很有感知問題的事情,,飛機(jī)輪胎不大?其實(shí)挺大的,。

看下對(duì)比圖:

大眾途銳的21寸輪胎和飛機(jī)的輪胎大小比較一下是不是就成了小弟弟了呢,?


而且是不是發(fā)現(xiàn)了飛機(jī)的輪胎要比汽車的輪胎寬的多呢,?


說回極限設(shè)計(jì)的問題,飛機(jī)上的輪胎和汽車輪胎最大的差別就是——汽車輪胎得一直用,,飛機(jī)輪胎僅僅是起降的時(shí)候采用,。這樣如果攜帶者過大過重的輪胎去飛行,那么就是單純的增加油耗了,,對(duì)飛機(jī)只能起到反作用,。


因此飛機(jī)的輪胎也是盡量的往小處設(shè)計(jì)的。雖然看起來都很大


往小處設(shè)計(jì)的一個(gè)根本要求就是要提高“小”輪胎的堅(jiān)固性,,這里能看到的航空輪胎的配方和結(jié)構(gòu)都是和汽車輪胎有著巨大的區(qū)別的,。

例如汽車輪胎需要增加汽車輪胎的耐磨程度,就會(huì)直接在汽車輪胎的橡膠中添加炭黑和氧化鋅,。利用這兩種物質(zhì)對(duì)橡膠的物理特性進(jìn)行改變,。


而航空輪胎添加劑中則除了氧化鋅和炭黑外又放入了大量的硅烷偶聯(lián)劑、對(duì)苯二胺類防老劑,、次磺酰胺,、對(duì)苯二胺等大量額外的添加劑。這些添加劑的使用使得航空橡膠的輪胎的抗拉伸力是普通汽車輪胎的300%以上,,耐磨性能是普通輪胎的200%以上,。因此輪胎的承載力也是數(shù)倍于汽車輪胎。


另外,,從輪胎的結(jié)構(gòu)上來看則必汽車輪胎的“層次”更加豐富

在航空輪胎中包含了大量的支撐結(jié)構(gòu),,使其能承受比汽車輪胎所能承受的更大重量。


最后還有一點(diǎn)就是——跑道,。汽車輪胎要適應(yīng)的路面環(huán)境豐富多樣,,因此汽車輪胎需要具備各種路面的通過能力,這樣一附加進(jìn)去,,汽車輪胎就需要擴(kuò)大設(shè)計(jì)了,。

而飛機(jī)輪胎接觸的“路面”僅僅是機(jī)場(chǎng)跑道和滑行道,這是一個(gè)國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。

有著嚴(yán)格的施工,、使用、保養(yǎng)等指標(biāo)來進(jìn)行維護(hù),,因此大部分飛機(jī)的輪胎僅僅需要面對(duì)一個(gè)單一的工作環(huán)境,。這樣的設(shè)計(jì)也就縮小了很多。自然輪胎也就能做的相對(duì)較小了,。


唯一例外的是軍用運(yùn)輸機(jī)的輪胎,。

即便是小型的軍用運(yùn)輸機(jī),輪胎也是巨大的。

例如這只接近一人高的輪胎是美國最小的軍用運(yùn)輸機(jī)C-130上的,。還能覺得這條輪胎小嗎,?

首先糾正一下,飛機(jī)輪胎的學(xué)名其實(shí)叫航空輪胎,,仔細(xì)看題主其實(shí)提出的是兩個(gè)問題,,第一個(gè),航空輪胎為什么不大,。第二個(gè),,為什么不大的航空輪胎卻能承受機(jī)身那么大的重量,那么我們分解開來,,一個(gè)個(gè)來回答,。
(和礦車輪胎對(duì)比,航空輪胎確實(shí)很?。?/p>

航空輪胎為什么不大

這是由設(shè)計(jì)導(dǎo)致的,,因?yàn)楹娇蛰喬サ脑O(shè)計(jì)必須在足以安全支撐飛機(jī)重量的同時(shí)盡可能的減少與地面的接觸面和減重。如果接觸面過大,,與地面和軸承之間摩擦力就會(huì)增加,,這樣不利于飛機(jī)在起飛階段的加速,所以飛機(jī)輪胎表面一般也比較光滑,。而如果輪胎體積和重量過大,,又會(huì)占用飛機(jī)寶貴的內(nèi)部空間和裝載量以及影響飛機(jī)本身的氣動(dòng)布局。

有人就會(huì)問了,,如果航空輪胎太小,,那么在降落時(shí)摩擦力太小,滑跑距離過遠(yuǎn)豈不是影響降落安全,?這確實(shí)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題,,所以飛機(jī)降落減速時(shí)還有兩個(gè)措施:第一個(gè)就是利用發(fā)動(dòng)機(jī)反噴,產(chǎn)生一個(gè)與飛機(jī)相反的力,,加快減速,。第二、打開擾流板,,當(dāng)飛機(jī)著陸時(shí),,地面擾流板打開,這樣可以消除機(jī)翼的升力,,增加阻力,,縮短著陸滑跑距離。

小輪胎為什么能承載大重量

數(shù)十上百噸的機(jī)體以每小時(shí)幾百公里的速度沖向地面,,重力加速度造成的沖擊力使每平方厘米的航空輪胎胎面要承受上千牛的壓力,所以航空輪胎制造起來比普通車輪胎要精密厚實(shí)的多。跟大家想的不一樣,,航空輪胎不是實(shí)心的,,而是充氣的,為了便于維護(hù)保養(yǎng),,沒有設(shè)計(jì)內(nèi)胎,。航空輪胎胎面通常采用耐磨耐高溫的特種高強(qiáng)度膠合鋼絲制造而成,而且通常有兩層胎面,,在上下胎面之間還加入了數(shù)層特殊的“補(bǔ)強(qiáng)簾布層”用來承受摩擦撞擊,,一般當(dāng)簾布層被磨損露出第二層胎面時(shí),這個(gè)輪胎就算是報(bào)廢了,。


除了特殊的胎面設(shè)計(jì)外,,航空輪胎的輪轂也是采用的高強(qiáng)度鎂鋅合金制造而成,而在輪轂和胎圈之間還有特殊的密封層,,輪胎的氣門也通常是由高溫氟材料做成尖尖短短的形狀,,在這樣的嚴(yán)密設(shè)計(jì)下才能保證輪胎內(nèi)部氣壓過載時(shí),也不至于泄露和爆炸,。


這就是是航空輪胎能承載大飛機(jī)的秘密,,回答不足之處還望留言指正,謝謝,!

謝邀~

空中客機(jī)的噸位那么大,,卻只有10多個(gè)輪胎,還不如一個(gè)載貨卡車多,。而且輪胎尺寸也并不是很大,,那么這些輪胎要承受多少重量,壽命有多久呢,?

以波音777客機(jī)為例,,滿載時(shí)總重量為300噸左右。這些重量主要由后方的兩組起落架承受,,每組起落架有6個(gè)輪子,。也就是說,12個(gè)輪子要承受近300噸的重量,,平均每個(gè)輪子承受25噸的壓力,。

但事實(shí)上,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些重量,,飛機(jī)在下降時(shí),,速度達(dá)到200公里/時(shí),會(huì)伴隨很強(qiáng)的沖擊力,,以及減速時(shí)的摩擦載荷,。

除此之外,還需要克服溫度的急劇變化,在高空中,,溫度在零下60度左右,,而減速剎車時(shí)的輪胎溫度會(huì)上升到150度。

正因?yàn)檫@些惡劣的使用環(huán)境,,每架飛機(jī)運(yùn)行250次航班后,,航空公司都會(huì)安排專業(yè)的維護(hù)人員,對(duì)這些輪胎進(jìn)行檢修和維護(hù),。如果檢測(cè)結(jié)果沒問題,,可以繼續(xù)使用。

在一般情況下,,一個(gè)正常損耗的輪胎,,能夠運(yùn)行1500次航班。所以飛機(jī)輪胎雖小,,但還是很靠譜的,。


飛機(jī)的輪胎其實(shí)跟普通大車的輪子在承受重量方面沒啥大的區(qū)別。別看著陸那一下好像要承受很大壓力似的,,也沒那么夸張,,最多也就1~2個(gè)載荷,再大了也就爆胎了,。飛機(jī)偏出跑道后,,或者剎車過猛,也是一樣的爆胎,。沒那么神秘的,。

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