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飞机轮胎不大,为什么能承受机身那么大重量?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
飞机轮胎不大,为什么能承受机身那么大重量?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
飞机轮胎不大,为什么能承受机身那么大重量?我也想过这个问题,相比于飞机庞大的机身,飞机轮胎显得特别小,每次坐飞机我都在想,飞机降落的时候这么小的轮胎能够承受住吗?但好在每次都有惊无险。
其实飞机轮胎看起来小,其实大有玄机。首先就是飞机轮胎之所以设计的比较小,是因为轮胎对飞机来说是固定载重,越轻越能节省油耗,但是飞机轮胎又要要承受上百吨的飞机几百公里的速度着陆的力量,每平方厘米的轮胎胶面就要承受近千牛顿的压力,没有两把刷子是不行的。
无内胎,充氮气
一般我们的汽车轮胎速度级别都为T、H、U、V,比如这款邓禄普轮胎,速度级别就是T,即190km/h,但是你知道飞机轮胎的速度级别是多少吗?A320的轮胎能够承受最大375km/h的速度,这对轮胎的构造和材质提出了更高的要求。
小飞机的轮胎是有内胎的,但是大飞机的轮胎一般都没有内胎,而且充填的都是氮气。氮气是具有一定惰性气体,受热稳定性好、热膨胀系数低,这保证了飞机轮胎能够承受更大的压力。飞机轮胎的胎压前轮一般为160~180psi,主轮胎压一般为190~230psi(约15.8bar)远远高于汽车轮胎的胎压。
轮毂胎面特殊加固,强度极高
不同于普通的汽车轮胎,飞机轮胎所用的橡胶和胶面都是不一样的,首先橡胶采用的是耐磨耐高温的特种橡胶,它和钢丝胶合的材料作为胎面的材料,厚度大约为2厘米,除此之外飞机轮胎增加了两层特殊的补强帘布层,强度更上一层楼。再加上高温氟塑料制成
的短气门嘴,基本不会出现泄漏的情况。
此外,飞机轮胎的轮毂也与汽车轮毂不同,采用的是超高强度的镁锌合金,造价十分昂贵。一架中型飞机的轮胎,单胎的价格将近20万人民币。
正因为于此,飞机轮胎的单胎载荷可以达到15000公斤,大约是汽车轮胎的17-18倍。
全套减震系统保驾护航
像一般的中型客机的一个起落架一般有6个轮子,但是飞机的着落主要冲击动能是由起落架的减震系统吸收的。其中起主要作用的是油液空气减震器,汽车降落的压力都由油液系统,实现较为平稳的降落。
总而言之,飞机轮胎看起来小,却能够承受近百吨的飞机重量以及降落的冲击,是因为起落架的减震系统、轮毂的设计、轮胎的结构、材料等等因素共同实现的,这就是飞机轮胎的奥秘。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们以空客A380为例,A380前起落架2个轮胎、左右主起落架各4个轮胎,再加上机腹辅助起落架左右各6个轮胎,总共有(2+4x2+6x2)=22个轮子。
别看A380有那么多轮胎,但你要知道A380的最大起飞重量可以达到560吨,也就是说平均每个轮胎承受的压力最大也有25吨之多!
飞机轮胎设计难点在于它既要承受整架飞机的重量,但轮子又不能过多,轮胎过多的话,会增加轮子对地面的摩擦力,而且增加了飞机的自重。并且还要考虑到起落架舱的容量,轮胎还不能设计得太大。而且飞机轮胎还要能够经受起降时的高速摩擦产生的高温,因此飞机轮胎肯定要比普通的汽车轮胎要结实得多。
有些人可能会认为为了保证高强度飞机轮胎是实心的,其实不然,飞机轮胎其实和汽车轮胎也是充气的。为了达到高强度,飞机轮胎有着多层结构复合而成,如下图。
胎面的胶面由耐磨耐高温的特种材料胶合钢丝而成,大约20毫米厚。缓冲层是尼龙布加强的附加层,位于胎面花纹槽底部与加强帘布层上部之间,用来保护轮胎各层和加强胎面区域。在飞机轮胎胎面橡胶内部加入了两层特殊的帘巾,又称“补强帘布层”。帘布层由橡胶和纤维连线组成,缠绕在胎唇钢圈上,用来提高轮胎的强度,铺设的层数与轮胎的强度有关。胎缘包括钢丝圈和胎缘涂胶包边布。钢丝圈是轮胎的骨架,有高的抗拉强度和刚度,通过它把载荷传递给轮毂。胎缘涂胶包边布形成胎口断面形状,防磨并与轮毂的轮缘紧密贴合,防止无内胎轮胎漏气。另外轮毂采用高强度的镁锌合金制作,并用密封圈对轮毂和活动轮缘接合部位、气门嘴与轮毂间进行密封,可以保证轮胎内高达数个大气压值的气体不渗漏。
不过就算拥有极高的强度,在某些特殊情况下飞机轮胎还是有可能会爆裂的,比如超重降落,再比如轮胎被ABS系统抱死等。但对于大型商业客机拥有超过10个轮胎,即便某个轮胎破裂,其他轮胎也可以为飞机的降落提供足够稳定性,而且飞机轮胎会定期维护,安全标准还是很高的,坐飞机的童鞋大可不必担心。
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
以波音777客机为例,满载时总重量为300吨左右。这些重量主要由后方的两组起落架承受,每组起落架有6个轮子。也就是说,12个轮子要承受近300吨的重量,平均每个轮子承受25吨的压力。

但事实上,还远远不止这些重量,飞机在下降时,速度达到200公里/时,会伴随很强的冲击力,以及减速时的摩擦载荷。

除此之外,还需要克服温度的急剧变化,在高空中,温度在零下60度左右,而减速刹车时的轮胎温度会上升到150度。
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