為何30噸的卡車,需要20個「輪胎」支撐,而30噸的飛機卻只要3個?

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大家有沒有好奇過這樣一個問題,同樣30噸重,為什麼飛機3個輪子就能支撐,而卡車卻要20個輪子?

其實這個描述也不是很準確,為了平衡飛機的重力,支撐飛機重量的起落架最簡單的布局就是:一個前起加兩個主起的三點結構。

對于噸位小的飛機,安裝3個輪子就足以支撐它的重量,而噸位大的飛機則會在前起、兩個主起3組位置中各安裝4到8個輪子。

比如波音737和空客A320的3組車輪,每一組其實都包含兩個輪胎,所以總共有6個輪胎。

客機上輪胎數量最多當屬空客A380,這種飛機的前起有2個輪胎,左右的主起各有4組車輪,而每組車輪又各有6個輪胎,所以空客A380共計有22個車輪。

輪胎的數目越多,自然代表著飛機的重量越重,A380的最大起飛重量可以達到560噸,平均下來每個輪胎承受的壓力最大可達25噸。

但重型卡車在最大承載量不會超過百噸的情況下,卻擁有20個甚至以上的輪胎。

❶為什麼會出現這種差異?

首先,國中物理告訴我們,物體的重量越大,它的慣性就越大。如果我們增加輪子的數目,就可以增加與地面的接觸面積,這樣在剎車時,卡車的速度就能夠更快地降下來。

其次 我們還要考慮到,卡車的工作環境是在公路上,一旦有輪胎發生爆胎,卡車就很難保持的平衡,甚至可能發生側翻。所以增加卡車輪胎的數目,是為了確保卡車本身的安全。

最后,汽車輪胎與飛機輪胎的質量還是沒有可比性的。在飛機起飛降落這個過程里,輪胎要經歷種種「生死考驗」。

起飛時,速度會達到時速300至400公里,等到飛上萬米高空后,輪胎所處的溫度會驟降至零下50-60度;著陸時,飛機輪胎會以時速200公里的速度,與地面發生劇烈的碰撞,并再次經受減速剎車帶來的150度高溫考驗。

❷航空專用的子午線輪胎

而汽車輪胎自然是經受不住這種考驗,所以根據這些特殊條件,工程師設計了航空專用的子午線輪胎,其生產流程非常復雜、苛刻,可謂充滿了「黑科技」。

這種輪胎是由橡膠、尼龍線、鋼絲這三種基本材料,通過硫化粘結在一起的復合結構。就拿飛機輪胎的胎面來說,它由鋼絲和特殊橡膠制成,厚度約為2厘米。

為了保證輪胎可以承受強大的沖擊力,橡膠內部還加入了兩層名叫「補強簾布層」的特殊簾巾。

即便是小小的氣嘴,工程師也是用高溫氟塑料設計的,這種材料剛好可以保證輪胎的穩定性和載重性能。

❸飛機輪胎充的不是空氣,而是氮氣

因為汽車輪胎壓力通常為220到280兆帕,飛機輪胎的氣壓往往高達1500-1600兆帕。

比如波音737飛機的輪胎氣壓為1378兆帕,是汽車輪胎氣壓的六倍,如此高的壓強,只有填充氮氣才能保證輪胎的安全。

氮氣的化學性質極不活潑,這氮氣在面對冷熱變化時的變形幅度要比氧氣小,并且與空氣相比,氮氣滲透輪胎胎壁的速度只有它的60-70%,可以持續穩定的胎壓。

這樣看來飛機輪胎的質量果然不一般,但它卻也有著無法掩蓋的缺點,那就是不耐用。

一個輪胎在連續使用250個航班之后,就需要對磨損的胎面進行翻新,翻新5到6次后,第二層簾布層就會露出,意味著輪胎就到了作廢的時候。這樣算下來,一個輪胎僅可以用1500次航班。

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