飞机轮胎为何那么耐磨?
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飞机轮胎是飞机上安全性与可靠性要求都很高的重要部件,飞机的安全起飞和降落都必须依靠飞机轮胎的各种独特的功能。能承受几百吨压力的飞机轮胎是怎么制造出来的呢?看完视频你就不会担忧轮胎的安全问题啦。
飞机轮胎要求具有高抗冲击强度和很低生热性,用于制造航空轮胎的橡胶材料必须确保在-40℃以下和71℃以上的苛刻条件下,经24h后性能符合规定指标,轮胎的爆破压力高于额定内压4倍以上。
轮胎究竟能承受多大压力?
以波音777飞机为例:
波音777飞机在准备国际航班飞行的时候飞机总重大约300多吨,而这些重量主要由两翼的主起落架承受。777飞机的一侧主起落架有6个轮子。换言之,12个轮子承受了近300吨的重量,平均每个轮子承受了25吨的重量。其次在飞机起飞和着陆的时候,轮胎还要承受很强的垂直方向的冲击载荷和水平方向的减速时的摩擦载荷。飞机的起飞速度在300-350公里每小时,着陆速度在200公里每小时以上,可见轮胎要承受的压力之大。
轮胎可以连续用多久呢?
如果按航班次数来算的话,一个轮胎大概可以使用250个航班。连续使用250个航班之后,轮胎就需要拿去保养。例如对磨损的胎面进行翻新,这种翻新一般可以重复5-6次,也就是说一个轮胎大概可以用1500个航班。
除了要承受的重量和载荷之外,它还需要克服温度的急剧变化。在高空中,温度大约零下50-60度,而减速刹车时的温度大约为150度。
不知道这款轮胎符不符合飞机轮胎的要求呢
飞机轮胎胎面有一条条沿圆周方向延伸的直沟,而没有横向沟槽;汽车轮胎胎面大多是由周向直沟与横向沟槽组成各式各样的花纹图案。胎面花纹不是为了美观而设计,而是根据性能要求来确定。飞机的滑行与制动要求轮胎具备良好的防水滑功能,飞机轮胎为此设置了周向直沟;而横向沟槽会显著缩短轮胎寿命,因此飞机轮胎没有横向沟槽。
内压高要求轮胎有更多层数的骨架材料,飞机轮胎的胎体比较厚,生热比较大。高内压会增大轮胎的接地压强,飞机跑道规定了接地压强的最大值,为此,轮胎通过增加下沉率从而增加接地面积来兼顾高负荷与低压强的要求。然而,下沉率越高,轮胎的变形越大、生热越大,这就要求轮胎具有良好的耐热性能。
飞机轮胎由三种基本材料构成的复合结构,这三种材料是:橡胶、尼龙线、钢丝,这些成分通过硫化粘结在一起。
里面充的啥气?
像波音737飞机的轮胎气压为1.378兆帕,是汽车轮胎气压的六倍,其实飞机轮胎里面充的气势氮气,为什么充氮气呢?
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
2.防止爆胎和缺气碾行。
爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。
而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
3.延长轮胎使用寿命。
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。
氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。
4.减少油耗,保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
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