飛機輪胎不大,為什麼能承受機身那麼大重量?

貧僧2019


飛機輪胎不大,為什麼能承受機身那麼大重量?我也想過這個問題,相比于飛機龐大的機身,飛機輪胎顯得特別小,每次坐飛機我都在想,飛機降落的時候這麼小的輪胎能夠承受住嗎?但好在每次都有驚無險。

其實飛機輪胎看起來小,其實大有玄機。首先就是飛機輪胎之所以設計的比較小,是因為輪胎對飛機來說是固定載重,越輕越能節省油耗,但是飛機輪胎又要要承受上百噸的飛機幾百公里的速度著陸的力量,每平方釐米的輪胎膠面就要承受近千牛頓的壓力,沒有兩把刷子是不行的。

無內胎,充氮氣

一般我們的汽車輪胎速度級別都為T、H、U、V,比如這款鄧祿普輪胎,速度級別就是T,即190km/h,但是你知道飛機輪胎的速度級別是多少嗎?A320的輪胎能夠承受最大375km/h的速度,這對輪胎的構造和材質提出了更高的要求。

小飛機的輪胎是有內胎的,但是大飛機的輪胎一般都沒有內胎,而且充填的都是氮氣。氮氣是具有一定惰性氣體,受熱穩定性好、熱膨脹係數低,這保證了飛機輪胎能夠承受更大的壓力。飛機輪胎的胎壓前輪一般為160~180psi,主輪胎壓一般為190~230psi(約15.8bar)遠遠高於汽車輪胎的胎壓。

輪轂胎面特殊加固,強度極高

不同於普通的汽車輪胎,飛機輪胎所用的橡膠和膠面都是不一樣的,首先橡膠採用的是耐磨耐高溫的特種橡膠,它和鋼絲膠合的材料作為胎面的材料,厚度大約為2釐米,除此之外飛機輪胎增加了兩層特殊的補強簾布層,強度更上一層樓。再加上高溫氟塑料製成

的短氣門嘴,基本不會出現洩漏的情況。

此外,飛機輪胎的輪轂也與汽車輪轂不同,採用的是超高強度的鎂鋅合金,造價十分昂貴。一架中型飛機的輪胎,單胎的價格將近20萬人民幣。

正因為於此,飛機輪胎的單胎載荷可以達到15000公斤,大約是汽車輪胎的17-18倍。

全套減震系統保駕護航

像一般的中型客機的一個起落架一般有6個輪子,但是飛機的著落主要衝擊動能是由起落架的減震系統吸收的。其中起主要作用的是油液空氣減震器,汽車降落的壓力都由油液系統,實現較為平穩的降落。

總而言之,飛機輪胎看起來小,卻能夠承受近百噸的飛機重量以及降落的衝擊,是因為起落架的減震系統、輪轂的設計、輪胎的結構、材料等等因素共同實現的,這就是飛機輪胎的奧秘。


老司機侃侃車兒


我們以空客A380為例,A380前起落架2個輪胎、左右主起落架各4個輪胎,再加上機腹輔助起落架左右各6個輪胎,總共有(2+4x2+6x2)=22個輪子。

別看A380有那麼多輪胎,但你要知道A380的最大起飛重量可以達到560噸,也就是說平均每個輪胎承受的壓力最大也有25噸之多!

飛機輪胎設計難點在於它既要承受整架飛機的重量,但輪子又不能過多,輪胎過多的話,會增加輪子對地面的摩擦力,而且增加了飛機的自重。並且還要考慮到起落架艙的容量,輪胎還不能設計得太大。而且飛機輪胎還要能夠經受起降時的高速摩擦產生的高溫,因此飛機輪胎肯定要比普通的汽車輪胎要結實得多。

有些人可能會認為為了保證高強度飛機輪胎是實心的,其實不然,飛機輪胎其實和汽車輪胎也是充氣的。為了達到高強度,飛機輪胎有著多層結構複合而成,如下圖。

胎面的膠面由耐磨耐高溫的特種材料膠合鋼絲而成,大約20毫米厚。緩衝層是尼龍布加強的附加層,位於胎面花紋槽底部與加強簾布層上部之間,用來保護輪胎各層和加強胎面區域。在飛機輪胎胎面橡膠內部加入了兩層特殊的簾巾,又稱“補強簾布層”。簾布層由橡膠和纖維連線組成,纏繞在胎唇鋼圈上,用來提高輪胎的強度,鋪設的層數與輪胎的強度有關。胎緣包括鋼絲圈和胎緣塗膠包邊布。鋼絲圈是輪胎的骨架,有高的抗拉強度和剛度,通過它把載荷傳遞給輪轂。胎緣塗膠包邊布形成胎口斷面形狀,防磨並與輪轂的輪緣緊密貼合,防止無內胎輪胎漏氣。另外輪轂採用高強度的鎂鋅合金製作,並用密封圈對輪轂和活動輪緣接合部位、氣門嘴與輪轂間進行密封,可以保證輪胎內高達數個大氣壓值的氣體不滲漏。

不過就算擁有極高的強度,在某些特殊情況下飛機輪胎還是有可能會爆裂的,比如超重降落,再比如輪胎被ABS系統抱死等。但對於大型商業客機擁有超過10個輪胎,即便某個輪胎破裂,其他輪胎也可以為飛機的降落提供足夠穩定性,而且飛機輪胎會定期維護,安全標準還是很高的,坐飛機的童鞋大可不必擔心。


熊貓愛飛行


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!


軍武吐槽君


其實我們都慣性思維感覺飛機很重,其實不然,飛機和一輛滿載的重卡差不多重量,而且航空輪胎製作要求和原材的要求又很高,個頭大,所以能負載住飛機就不奇怪了。

航空材料的特性決定質量飛機質量輕

高的比強度(σb/ρ)和高的比剛度(E/ρ)是航空結構材料的重要特點。減輕結構重量既可增加飛機、直升機的運載能力,提高機動性,加大航程,又可減少燃油消耗。

航空輪胎嚴格的要求

1.用於製造航空輪胎的橡膠材料必須確保在-40℃以下和71℃以上的苛刻條件下,經24h後性能符合規定指標。

2.具有高抗衝擊強度和很低生熱性,

3.輪胎的爆破壓力高於額定內壓4倍以上。


不正經人類研究所


你能說飛機輪子不大嗎?一個飛機輪子可承受20多噸的載荷,相當一輛有6個車輪貨車的有效載重。

飛機輪胎是保證飛行安全的重要部件之一。為了安全,保證輪胎的生產質量是第一位的。

根據近百年的飛行使用經驗數據,隨著科學技術的進步,新材料的不斷出現,經過反覆不斷的創新改進。現在的飛機輪胎尺寸已成為最佳的設計尺寸。非常適合飛機起飛後收入機腹的要求。

飛機輪胎的大小尺寸,必須和機身長短大小尺寸相配適應。根據機身的佈局要求,要洽到好處,且收放自如。當然根據飛機大小不同,用途各異,載重量不同,飛機所需用輪胎數量也有多少之分,小的飛機只有3個輪子,而巨無霸的安225則有多達32個輪子。


山水1320


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


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全家寶貝


覺得飛機輪子不大是一種錯覺,一是因為平常都是隔很遠看的,二是相對機身這個龐然大物自然就覺得小了,其實飛機的輪子、起落架都很大,橡膠輪胎也非常厚實,在珠海航展上看到787的起落架太震撼了,起落架比一層樓還高,輪子巨大,結楊非常複雜!






悠閒客30004788


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。


魯F飛8


飛機輪胎不充氣都能負載一兩噸,我們這裡有一個小飛機場,淘汰下來的輪胎就送到工廠裡重新配套輪轂和車軸供附近農村農用車用,輪胎在飛機上都磨透了好幾層線了,但是裝在農用三輪車上拉三噸重物都不帶癟的,有時候內胎沒氣了也不知道


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