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本文转自【央(yang)视新闻客户端(duan)】;
在现代航空技术中,飞机轮胎(tai)常常被人们忽视。然而,这些看似普通的(de)橡胶圆环却肩负着至关重要(yao)的(de)使命(ming)。无论是飞机的(de)起飞还是降落,轮胎(tai)都要(yao)承(cheng)受巨大的(de)压力和剧烈(lie)的(de)温度变(bian)化。那么,飞机轮胎(tai)究竟有何(he)特别(bie)之处(chu)?
飞机轮胎(tai)由(you)什么制成?
飞机轮胎(tai)的(de)制造工艺和材料远比普通汽车轮胎(tai)复杂。普通汽车轮胎(tai)主要(yao)由(you)橡胶和钢丝构(gou)成,而飞机轮胎(tai)则由(you)多(duo)层不同的(de)材料组合而成,主要(yao)包括(kuo)合成橡胶、尼龙纤维和钢丝帘布。
飞机轮胎(tai)的(de)外(wai)层是由(you)非常坚固的(de)合成橡胶制成。这种橡胶不仅具有极(ji)高的(de)耐磨性,还可以耐受极(ji)端(duan)温度和强烈(lie)摩擦。飞机起降时轮胎(tai)与(yu)跑道接(jie)触产生的(de)摩擦力非常大,合成橡胶能够有效抵(di)抗这种高温高压环境,延长轮胎(tai)的(de)使用(yong)寿命(ming)。
在橡胶外(wai)层之下,轮胎(tai)的(de)主要(yao)承(cheng)重结(jie)构(gou)由(you)多(duo)层交织的(de)尼龙纤维和钢丝帘布组成。这些材料通过(guo)交错排列,增强了轮胎(tai)的(de)强度和韧性。尼龙纤维不仅轻便,还能在应(ying)力下保持弹性,钢丝帘布则提供了额外(wai)的(de)刚性,帮助轮胎(tai)承(cheng)受飞机着陆时巨大的(de)冲击力。
与(yu)普通车辆(liang)轮胎(tai)的(de)几层设计不同,飞机轮胎(tai)通常有20层以上的(de)复合结(jie)构(gou)。这些层叠(die)设计不仅增加(jia)了轮胎(tai)的(de)承(cheng)载(zai)能力,还可以有效分(fen)散飞机着陆时的(de)压力。正是由(you)于这种多(duo)层设计,飞机轮胎(tai)才能够承(cheng)受几百吨的(de)重量,并保持稳定。
飞机轮胎(tai)里面充的(de)是什么气体?
飞机轮胎(tai)内(nei)部并不是充满(man)我们日(ri)常生活中常见的(de)空气,而是充满(man)了氮气。氮气相比空气具有一些独(du)特的(de)优(you)势,正是这些优(you)势使得它成为飞机轮胎(tai)的(de)首选。
首先,氮气是一种惰性气体,不容易与(yu)周围的(de)物质(zhi)发生化学反应(ying)。这意味着氮气在极(ji)端(duan)高温或低温下依然能够保持稳定,不像空气中的(de)氧(yang)气那样容易发生氧(yang)化反应(ying)。飞机轮胎(tai)在着陆时摩擦产生的(de)高温可能会导致普通空气中的(de)氧(yang)气膨胀(zhang)甚至爆炸,而氮气的(de)稳定性确保了轮胎(tai)在极(ji)端(duan)条(tiao)件下的(de)安(an)全性。
再者,氮气是一种干燥的(de)气体,不含水(shui)分(fen),因(yin)此使用(yong)氮气作(zuo)为飞机轮胎(tai)的(de)充气气体可以显著降低轮胎(tai)内(nei)部金属部件受到腐蚀的(de)风(feng)险。相比之下,空气中的(de)水(shui)分(fen)在高空飞行或低温环境中可能会凝结(jie),而使用(yong)氮气则有助于减少轮胎(tai)内(nei)部的(de)水(shui)分(fen)含量,从而减少凝结(jie)的(de)可能性,保持轮胎(tai)性能并提高安(an)全性。
此外(wai),氮气的(de)热(re)膨胀(zhang)系数较低,即使在高温或低温下,其体积变(bian)化较小。这种特性使得飞机轮胎(tai)能够在着陆、起飞等过(guo)程中保持较为稳定的(de)胎(tai)压,避免(mian)由(you)于气体膨胀(zhang)引(yin)发的(de)危险情况。
飞机轮胎(tai)为什么是竖纹?
飞机轮胎(tai)表面的(de)竖纹设计并非随机选择,而是经过(guo)精心设计的(de)结(jie)果。与(yu)普通车辆(liang)轮胎(tai)不同,飞机轮胎(tai)的(de)主要(yao)功能并非为了提供抓地力,而是为了排水(shui)、防滑和减小摩擦阻力。
飞机在雨天降落时,轮胎(tai)必须迅(xun)速(su)将跑道上的(de)水(shui)排出,以防止水(shui)膜形(xing)成而导致的(de)打滑。竖纹设计可以快(kuai)速(su)排出轮胎(tai)与(yu)跑道之间的(de)水(shui),确保轮胎(tai)与(yu)地面的(de)充分(fen)接(jie)触,减少滑行时失(shi)控的(de)风(feng)险。此外(wai),飞机轮胎(tai)的(de)竖纹较浅且简单,并不像汽车轮胎(tai)那样复杂。这是因(yin)为飞机轮胎(tai)在跑道上的(de)滑行时间非常短,主要(yao)着重于减小摩擦力,而不是长时间的(de)抓地性能。浅而直的(de)竖纹减少了轮胎(tai)与(yu)跑道之间的(de)摩擦力,帮助飞机在降落后更(geng)快(kuai)减速(su)。飞机起飞和降落时,轮胎(tai)表面会与(yu)跑道产生剧烈(lie)的(de)摩擦,竖纹的(de)设计也有助于散热(re),防止轮胎(tai)在高速(su)滑行时过(guo)热(re)引(yin)发损坏。
飞机轮胎(tai)是科技与(yu)工程的(de)结(jie)晶,它不仅能够承(cheng)受巨大的(de)重量,还能在复杂的(de)环境中保持稳定。正是这些细节,使得飞机能够在高速(su)着陆和起飞时,依然稳健可靠。(来源:科普中国)