飛機輪胎不大,為什麼能承受機身那麼大重量?

國際主義者


首先糾正一下,飛機輪胎的學名其實叫航空輪胎,仔細看題主其實提出的是兩個問題,第一個,航空輪胎為什麼不大。第二個,為什麼不大的航空輪胎卻能承受機身那麼大的重量,那麼我們分解開來,一個個來回答。


(和礦車輪胎對比,航空輪胎確實很小)

航空輪胎為什麼不大

這是由設計導致的,因為航空輪胎的設計必須在足以安全支撐飛機重量的同時儘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增加,這樣不利於飛機在起飛階段的加速,所以飛機輪胎表面一般也比較光滑。而如果輪胎體積和重量過大,又會佔用飛機寶貴的內部空間和裝載量以及影響飛機本身的氣動佈局。

有人就會問了,如果航空輪胎太小,那麼在降落時摩擦力太小,滑跑距離過遠豈不是影響降落安全?這確實是一個現實問題,所以飛機降落減速時還有兩個措施:第一個就是利用發動機反噴,產生一個與飛機相反的力,加快減速。第二、打開擾流板,當飛機著陸時,地面擾流板打開,這樣可以消除機翼的升力,增加阻力,縮短著陸滑跑距離。

小輪胎為什麼能承載大重量

數十上百噸的機體以每小時幾百公里的速度衝向地面,重力加速度造成的衝擊力使每平方釐米的航空輪胎胎面要承受上千牛的壓力,所以航空輪胎製造起來比普通車輪胎要精密厚實的多。跟大家想的不一樣,航空輪胎不是實心的,而是充氣的,為了便於維護保養,沒有設計內胎。航空輪胎胎面通常採用耐磨耐高溫的特種高強度膠合鋼絲製造而成,而且通常有兩層胎面,在上下胎面之間還加入了數層特殊的“補強簾布層”用來承受摩擦撞擊,一般當簾布層被磨損露出第二層胎面時,這個輪胎就算是報廢了。




除了特殊的胎面設計外,航空輪胎的輪轂也是採用的高強度鎂鋅合金製造而成,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,在這樣的嚴密設計下才能保證輪胎內部氣壓過載時,也不至於洩露和爆炸。



這就是是航空輪胎能承載大飛機的秘密,回答不足之處還望留言指正,謝謝!


軍史吐槽君


空中客機的噸位那麼大,卻只有10多個輪胎,還不如一個載貨卡車多。而且輪胎尺寸也並不是很大,那麼這些輪胎要承受多少重量,壽命有多久呢?

以波音777客機為例,滿載時總重量為300噸左右。這些重量主要由後方的兩組起落架承受,每組起落架有6個輪子。也就是說,12個輪子要承受近300噸的重量,平均每個輪子承受25噸的壓力。

但事實上,還遠遠不止這些重量,飛機在下降時,速度達到200公里/時,會伴隨很強的衝擊力,以及減速時的摩擦載荷。

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,而減速剎車時的輪胎溫度會上升到150度。

正因為這些惡劣的使用環境,每架飛機運行250次航班後,航空公司都會安排專業的維護人員,對這些輪胎進行檢修和維護。如果檢測結果沒問題,可以繼續使用。

在一般情況下,一個正常損耗的輪胎,能夠運行1500次航班。所以飛機輪胎雖小,但還是很靠譜的。


找靚機科普君


飛機輪子(航空輪胎)不大卻能承受巨大的重量,這個就是一個極限設計的問題了。

首先要說的是一個很有感知問題的事情,飛機輪胎不大?其實挺大的。

看下對比圖:

大眾途銳的21寸輪胎和飛機的輪胎大小比較一下是不是就成了小弟弟了呢?


而且是不是發現了飛機的輪胎要比汽車的輪胎寬的多呢?


說回極限設計的問題,飛機上的輪胎和汽車輪胎最大的差別就是——汽車輪胎得一直用,飛機輪胎僅僅是起降的時候採用。這樣如果攜帶者過大過重的輪胎去飛行,那麼就是單純的增加油耗了,對飛機只能起到反作用。


因此飛機的輪胎也是儘量的往小處設計的。雖然看起來都很大


往小處設計的一個根本要求就是要提高“小”輪胎的堅固性,這裡能看到的航空輪胎的配方和結構都是和汽車輪胎有著巨大的區別的。

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


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劑、對苯二胺類防老劑、次磺酰胺、對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倍於汽車輪胎。


另外,從輪胎的結構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構,使其能承受比汽車輪胎所能承受的更大重量。


最後還有一點就是——跑道。汽車輪胎要適應的路面環境豐富多樣,因此汽車輪胎需要具備各種路面的通過能力,這樣一附加進去,汽車輪胎就需要擴大設計了。

而飛機輪胎接觸的“路面”僅僅是機場跑道和滑行道,這是一個國際統一標準。

有著嚴格的施工、使用、保養等指標來進行維護,因此大部分飛機的輪胎僅僅需要面對一個單一的工作環境。這樣的設計也就縮小了很多。自然輪胎也就能做的相對較小了。


唯一例外的是軍用運輸機的輪胎。

即便是小型的軍用運輸機,輪胎也是巨大的。

例如這隻接近一人高的輪胎是美國最小的軍用運輸機C-130上的。還能覺得這條輪胎小嗎?


軍武數據庫


飛機的輪胎其實跟普通大車的輪子在承受重量方面沒啥大的區別。別看著陸那一下好像要承受很大壓力似的,也沒那麼誇張,最多也就1~2個載荷,再大了也就爆胎了。飛機偏出跑道後,或者剎車過猛,也是一樣的爆胎。沒那麼神秘的。


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