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30吨的飞机,3个轮胎就能支撑,为何30吨的卡车却要20个?

2022-09-29 21:53:10 1087

摘要:大家有没有好奇过这样一个问题,同样30吨重,为什么飞机3个轮子就能支撑,而卡车却要20个轮子?其实这个描述也不是很准确,为了平衡飞机的重力,支撑飞机重量的起落架最简单的布局就是:一个前起加两个主起的三点结构。对于吨位小的飞机,安装3个轮子就...

大家有没有好奇过这样一个问题,同样30吨重,为什么飞机3个轮子就能支撑,而卡车却要20个轮子?

其实这个描述也不是很准确,为了平衡飞机的重力,支撑飞机重量的起落架最简单的布局就是:一个前起加两个主起的三点结构。

对于吨位小的飞机,安装3个轮子就足以支撑它的重量,而吨位大的飞机则会在前起、两个主起3组位置中各安装4到8个轮子。

比如波音737和空客A320的3组车轮,每一组其实都包含两个轮胎,所以总共有6个轮胎。

客机上轮胎数量最多当属空客A380,这种飞机的前起有2个轮胎,左右的主起各有4组车轮,而每组车轮又各有6个轮胎,所以空客A380共计有22个车轮。


轮胎的数目越多,自然代表着飞机的重量越重,A380的最大起飞重量可以达到560吨,平均下来每个轮胎承受的压力最大可达25吨。

但重型卡车在最大承载量不会超过百吨的情况下,却拥有20个甚至以上的轮胎。

为什么会出现这种差异?

首先,初中物理告诉我们,物体的重量越大,它的惯性就越大。如果我们增加轮子的数目,就可以增加与地面的接触面积,这样在刹车时,卡车的速度就能够更快地降下来。

其次 我们还要考虑到,卡车的工作环境是在公路上,一旦有轮胎发生爆胎,卡车就很难保持的平衡,甚至可能发生侧翻。所以增加卡车轮胎的数目,是为了确保卡车本身的安全。

最后,汽车轮胎与飞机轮胎的质量还是没有可比性的。在飞机起飞降落这个过程里,轮胎要经历种种“生死考验”。

起飞时,速度会达到时速300至400公里,等到飞上万米高空后,轮胎所处的温度会骤降至零下50-60度;着陆时,飞机轮胎会以时速200公里的速度,与地面发生剧烈的碰撞,并再次经受减速刹车带来的150度高温考验。

航空专用的子午线轮胎

而汽车轮胎自然是经受不住这种考验,所以根据这些特殊条件,工程师设计了航空专用的子午线轮胎,其生产流程非常复杂、苛刻,可谓充满了“黑科技”。

这种轮胎是由橡胶、尼龙线、钢丝这三种基本材料,通过硫化粘结在一起的复合结构。就拿飞机轮胎的胎面来说,它由钢丝和特殊橡胶制成,厚度约为2厘米。

为了保证轮胎可以承受强大的冲击力,橡胶内部还加入了两层名叫“补强帘布层”的特殊帘巾。

即便是小小的气嘴,工程师也是用高温氟塑料设计的,这种材料刚好可以保证轮胎的稳定性和载重性能。

飞机轮胎充的不是空气,而是氮气

因为汽车轮胎压力通常为220到280兆帕,飞机轮胎的气压往往高达1500-1600兆帕。

比如波音737飞机的轮胎气压为1378兆帕,是汽车轮胎气压的六倍,如此高的压强,只有填充氮气才能保证轮胎的安全。

氮气的化学性质极不活泼,这氮气在面对冷热变化时的变形幅度要比氧气小,并且与空气相比,氮气渗透轮胎胎壁的速度只有它的60-70%,可以持续稳定的胎压。

这样看来飞机轮胎的质量果然不一般,但它却也有着无法掩盖的缺点,那就是不耐用。

一个轮胎在连续使用250个航班之后,就需要对磨损的胎面进行翻新,翻新5到6次后,第二层帘布层就会露出,意味着轮胎就到了作废的时候。这样算下来,一个轮胎仅可以用1500次航班。

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