飛機上一個小小輪胎，其價格不僅十幾萬到幾十萬不等，我國中科院更是將其與高端芯片等技術，列入了科研任務清單，成為我國急需解決的“卡脖子”問題，這似不起眼的輪胎，你肯定沒想到有這么重要吧。



其實這些年我國科研任務一直在不斷地增進新項目，已有不少項目取得了進展性的突破。例如高性能超級計算機，單這一項科技成果，就對我國在海洋、藥物、天文等多個領域有巨大貢獻。



現如今，我國中科院“率先行動”步入了第二個階段，接下來便要將長久縈繞的“卡脖子”問題一一清算。其中就包括了橡膠輪胎。不就一個輪胎嗎？至于讓我國如此重視且急需攻破嗎？小編就帶你來了解一下！



輪胎為什么很重要？



輪胎是飛機唯一與地面接觸的載體，承載著飛機起飛、著陸、滑行的重要任務，一旦出現故障，后果不堪設想。



例如，2000年，法國航空公司一架“協和”號飛機在巴黎機場起飛時，被跑道上的一塊金屬條刺穿輪胎，輪胎甩出的橡膠碎片恰巧扎破了飛機油箱，導致這架飛機起飛不久后發生了機毀人亡的事故，機上113人遇難。



飛機輪胎的重要性由此可見，發生爆裂對飛行安全影響重大，除了會造成飛機起飛著落時偏離原有的路線，爆破產生強大的氣流和碎片進而會引發更嚴重的事故。



每一個飛機輪胎投入使用之前，必須要通過多項極為嚴格的檢查，例如經受灼熱的高溫檢測、跑道遭遇異物損傷測試、承受高達340噸重量及飛機起飛時超150英里/小時的極限速度......



輪胎作為飛機上重要裝置之一，除了要能承受住強大的沖擊力，還需要具有耐高溫、耐冷、耐磨等性能。與飛機龐大的機身對比，飛機輪胎看起來就像是幾個小小的輪子，為什么不把飛機輪胎設計得大一點呢？



其實，飛機輪胎和汽車輪胎不一樣，飛機只有在滑行、起飛、降落時才會用到輪胎，飛機輪胎設計得小而輕才最有利于飛行，同時也能節省油耗



為什么幾個小小的輪胎，竟能夠支撐飛機高強度運行呢？



其實為了保證飛機輪胎的高強度，飛機輪胎有多層級的構架，這些構架一同維持了輪胎的強度。



比如輪胎表面的膠面，其本身是由特種材料膠合鋼絲一起造成的，厚度有20毫米左右。而輪胎的氣門則是以氟塑為材料，保證了氣體流通的順暢。



此外，航空輪胎還有一層是采用尼龍布的緩沖層，這層緩沖層是額外加的，為輪胎各層級以及輪胎表面提供了防護作用。不止如此，輪胎表面的橡膠里還另添加了兩層補強簾布，在橡膠與纖維的結合下，能夠讓輪胎承受高強度的工作狀態。



其次，輪胎的邊緣還會有鋼絲圈以及涂膠包邊布，前者從結構上提高了輪胎力學上的強度，并能巧妙地將載荷傳給輪轂；



后者能夠讓輪胎與輪轂更好地結合在一起，并保證不會出現輪胎泄氣等問題。



正是這些里里外外的多層材料結構形成了輪胎復合式的整體框架。



而除了輪胎自身的高強度承重以外，還有一個大家都容易忽略的東西，那就是連接各輪子與飛機的起落架。在飛機降落和起飛時候，起落架都會從機身中伸出，完成自己相應的工作，它自身也能為飛機承擔一定的沖擊，而作為連接輪胎與機身的支架，它的承重能力可達至上百噸。



就這一點上來說，輪胎所需要的硬性技術的要求就已經顯得較為苛刻了。而且輪胎方面的技術，外國可以說是領先我國百年。



揭開飛機輪胎制造的奧秘

那么，如何讓一個小輪胎支撐起龐大的飛機，并且滿足使用需求，在制造方面就顯得尤為重要了。



奧秘一：飛機輪胎采用特殊材料制造



飛機輪胎不同于一般輪胎，大多采用無內胎或者雙胎面，結構層次豐富，至少由20層胎體織物層組成，每一層技術要求都不盡相同。



輪胎材料主要由橡膠、尼龍線、鋼絲三種材料通過硫化工藝粘結而成，這種特殊的復合材料需要在-40°以下和71°以上的條件下、經過24小時嚴格測試，才會投入使用，具有強大的抗沖擊力。



按照制造工藝劃分，飛機輪胎分為斜交輪胎和子午線輪胎，目前新機型基本都是采用子午線輪胎。



值得一提的是，子午線輪胎技術要求極高，制造工藝極其復雜，我國在2008年才終于打破國外28年的技術壟斷，成功研發出子午線航空輪胎。



奧秘二：輪胎氣體采用純氮氣



很多人誤以為飛機輪胎是實心輪胎，其實民航客機的輪胎基本采用無內胎的空心輪胎，填充的是特制的純氮氣。



氮氣是一種惰性的氣體，化學性質也比較穩定，比空氣更加干燥，不容易發生熱脹冷縮，同時也能使輪胎胎壓保持時間更久，不易發生爆胎。



要知道，飛機在降落過程中與地面發生巨大摩擦，輪胎的溫度會急劇升高至150°左右，輪胎中填充的純氮氣無氧無水，既不助燃也不可燃，大大降低了爆胎的概率。



飛機和賽車在極端高負荷的環境下行駛，輪胎一般都是填充氮氣，在一定程度能提高安全性。



或許你會問，汽車在高速上發生爆胎的后果這么嚴重，為什么汽車輪胎不填充氮氣呢？其實空氣中氮氣含量就占了78%，汽車輪胎保養得當、無暗傷的情況下，充免費的普通氣體也是能保證汽車安全行駛的。



奧秘三：起落架強大的減震系統



看似飛機輪胎支撐了整架飛機，其實最主要還是靠飛機的起落架來承受飛機上百噸的重量。起落架作為飛機四大關鍵部件之一，猶如飛機的“雙腳”，在起飛和降落時起著至關重要的作用，飛行過程中會被收縮起來。



起落架上除了輪胎，還安裝有強大的減震系統，結構復雜，在降落時能夠吸收巨大的撞擊能量，幫助飛機平穩安全落地。



奧秘四：造價昂貴的飛機輪轂及特殊的紋路



飛機輪轂和活動輪緣采用的是高強度的鎂鋅合金制作，造價十分昂貴，普通的汽車輪轂根本無法與之相比，據說一架中型飛機的單個輪胎，少則十幾萬，多則幾十萬，造價十分昂貴。



此外，生活中仔細觀察你會發現，汽車、自行車等橡膠輪胎上都有凹凸不平的花紋，其實早在1892年，人類在制造輪胎時就已經加上花紋了，目的是增加輪子與地面的摩擦力，防止打滑。



而飛機輪胎的紋路與汽車輪胎有很大不同，飛機輪胎沒有橫向凹槽，主要因為飛機降落時是靠反推力裝置來減速，并不是靠輪胎的抓地力，也就沒有必要設計橫向凹槽了。而飛機輪胎設計豎向凹槽，在雨天或者積水跑道上，能夠快速排水和防止側滑。



飛機輪胎關乎著生命安全，有著嚴格的更換標準，一般運行200次左右就會進行更換，而且每一次起落地面工作人員都會進行高標準的嚴格檢查。



除了通過目視檢查飛機輪胎是否露線、裂口等，還會借助機械儀表和電子儀表來檢查輪胎的氣密性、胎壓值等，定時有效的養護和維修檢查工作對于保障乘客安全來說至關重要。



2008年，一架里爾60飛機在美國南卡羅來納州發生嚴重墜毀事故，事故發生的一重要原因就是未對飛機的輪胎進行充分維護，從而導致飛機在起飛滑落時多個輪胎出現故障。



坐飛機的小伙伴估計最擔心飛機延誤了，有時候除了天氣、機場、或空中交通管制等原因，也有可能是飛機出現了機械故障，工作人員和飛行員會比乘客更期待飛機能準時起飛。


文章來源： 科機靈，科普圈