какое давление в колесе самолета

Шины для самолетов. Давление в шинах самолета.

Современная авиационная шина – сложная высокотехнологическая структура, разработанная для работы с огромными скоростями и нагрузками при максимально возможном весе и размерах. Несмотря на это, шина – один из наименее понимаемых и наиболее недооцененных элементов самолета. Каждый согласится с тем, что они «грязные, черные и круглые». Но в реальности авиашина – многоэлементный компонент, сконструированный из трех материалов: корд, резина, металл. В весовом соотношении шина самолета состоит на 50% из резины, на 45 % из корда и на 5% из металла. Углубившись в материалы компонента детальнее, можно увидеть различные типы резиновых смесей и нейлоновых кордов. Они имеют свои особые свойства для успешного выполнения поставленных задач.

Все авиационные шины можно разделить на 2 категории:

низкоскоростные (рассчитаны на наземную скорость самолета до 192 км/час);

высокоскоростные (наземная скорость – более 192 км/час).

Перед установкой шины на колесо самолета над ней проводится целый ряд испытаний.

Эти тестовые проверки разделяют на статические и динамические.

Статические

1.Проверка на прочность под воздействием внутреннего гидравлического давления. Способ: на испытательное колесо монтируют шину и до грани разрыва накачивают его водой. Определенное время шина должна без разрушения выдерживать нагрузку.

2.Определение давления посадки шины на обод колеса. Один из методов – копировальный. Между двух листов обычной бумаги кладут один копировальный лист. Затем эту бумажную «конструкцию» устанавливают между ребордой колеса и бортом шины. Далее шину накачивают. Когда пятка борта колеса коснется вертикальной поверхности реборды, фиксируется показатель давления посадки на обод. Это отразится в виде следа на обычной бумаге от копировального листа.

3.Выявление герметичности бескамерных авиашин. Шину накачивают до предельного давления и удерживают при одинаковой температуре на протяжении определенного времени. За это время давление внутри шины уменьшается за счет увеличения ее габаритов. Далее измеряют разницу давления, насколько оно упало за отведенный срок.

4.Определение габаритов шин. Авиационную шину устанавливают на колесо, накачивают до предельного номинального давления. Определенное время выдерживают при комнатной температуре. После окончания этого времени докачивают шину до изначального значения. Затем измеряют следующие величины: внешнюю ширину, наружный диаметр, ширину и диаметр по плечевой зоне.

Динамические

1.Поправка давления. Выполняется учет влияния кривизны барабана.

2.Проведение динамических испытаний шин в максимально приближенных к эксплуатации условиях: на скорость, нагрузку и т.д.

Как проводится замена шин у реактивного самолета

Авиационные шины вызывают восхищение в воздухе и гарантируют безопасность на земле. Но посадки и взлеты негативно отражаются на их состоянии.

За год самолет проезжает по земле расстояние, равное 8 тыс. километров, выполняя рулежки, маневрируя, влетая и приземляясь. Контакты элементов шасси самолета с взлетной полосой сильно сказываются на износе шин. Замена шин – настоящая проблема для авиакомпаний, поскольку стоит немалых денег, но для авиаперевозчиков безопасность всегда на первом месте. Квалифицированная команда шиномонтажников обязана проводить замену за 30 минут.

Во Франкфурте расположен один из самых больших по загруженности международный аэропорт и базируется одна из крупнейших авиакомпаний – Lufthansa.

Воздушное судно подруливает на стоянку, бригада специалистов начинает работу. Начало процесса очень похоже на замену автомобильных шин, разница заключается только в том, что если в машине 4 колеса, то у самолета их целых 30. Блоки по 8 штук находятся под носовой частью и крыльями и прикреплены на т.н. тележках. Поднятие тележки проводится при помощи домкрата. Гидронасос домкрата использует давление, находящееся внутри шины.

после аварийной посадки

Подняв конструкцию, бригада снимает колесо. Сначала специалист откручивает фиксирующую гайку. По умело отточенным движениям механиков видно, что работа обыденная. Цена ошибки велика и измеряется жизнями людей, которые полетят этим самолетом. Механики должны знать, когда актуально проводить замену шины. Диагностические маркеры для этого находятся в канавках протектора. Если этих индикаторов не видно – значит, шину нужно менять.

Сняв шину, можно увидеть ее огромные размеры: ширина – 0,5 м, диаметр – 1,5 м.

Самолетные шины испытывают огромные нагрузки. Несколько часов они находятся в условиях очень низких температур, а во время посадки самолета набирают скорость до 280 км/ч. При приземлении температура шины составляет 260°С. Почему же тогда эти компоненты не взрываются в воздухе и не лопаются при контакте с покрытием ВПП?

Секрет находится внутри шины: она заполнена не сжатым воздухом, как автошина, а газом – азотом. Поэтому авиационные шины всегда сухие, без воды внутри и не могут замерзнуть. Также они не горючие.

На одно колесо у немецких механиков ушло 15 минут, и они приступают к съему следующего колеса, а «переобутое» ставят на место. Специалист внимательно проверяет затяжку болтов, ведь их ослабление грозит катастрофой.

Далее шины накачивают, опускают домкрат, проверяют, все ли болты находятся на своих местах, укрепляют их контровочной проволокой. На этом процесс замены шин заканчивается.

Источник

Что внутри авиационной шины? Секрет «сосуда высокого давления» и современные технологии

Современная авиационная шина – сложная высокотехнологическая структура и один из наименее понимаемых и наиболее недооцененных элементов самолета. Авиашина – многоэлементный компонент, сконструированный из трех материалов: корд, резина, металл. В весовом соотношении шина самолета состоит на 50% из резины, на 45 % из корда и на 5% из металла.

При посадке самолета шасси испытывает колоссальные не только статические, но и и динамические нагрузки, воспринимаемые стойками и колесами. Прибавьте к этому, что при полете колеса были неподвижны, а при касании к ВПП должны быстро набрать обороты, соответствующие посадочной скорости. Таким образом, к шасси современных самолетов, предъявляются достаточно высокие и жесткие требования.

Авиационные шины и колеса в сборе могут работать под высоким давлением, чтобы нести налагаемую на них нагрузку, к ним следует относиться с той же осторожностью, что и к любому другому сосуду высокого давления. Множественные слои каркаса соединены вместе, образуя общий каркас, делая шину способной удерживать внутреннее давление.

Амортизационные стойки

Основными наиболее нагруженными элементами шасси летательного аппарата являются амортизационные стойки и колёса (пневматики).

Имеется также система раскосов, тяг и шарниров, воспринимающих реакции опорной поверхности и крепящих амортизационные стойки и колёса к крылу и фюзеляжу, которые служат одновременно механизмом уборки-выпуска.

Колеса шасси самолета поддерживают его на земле и обеспечивают средства мобильности для взлета, посадки и руления. А пневматические шины амортизируя, предохраняют самолет от ударных импульсов из-за неровностей поверхности и недостатков техники пилотирования при посадке.

Диски (барабаны) колёс часто изготавливаются из сплавов на основе магния. Обычно это магниево-цинковые сплавы, которые очень трудно обрабатывать либо титановые. В настоящее время только несколько промышленных держав в мире могут производить шины для истребителей с высокими эксплуатационными характеристиками.

Сложная высокотехнологическая структура

Колеса самолета разработаны таким образом, чтобы облегчить замену шин (пневматиков). Сами диски колес обычно изготавливаются разборными, из двух половинок, которые соединяются между собой болтами. Для увеличения герметичности колес перед сборкой обе половины диска и внешние стороны покрышки обрабатываются специальным клеевым составом, и только после этого производят сборку.

На современных скоростных самолётах пневматики бескамерные и накачиваются техническим азотом (использование последнего обусловлено предотвращением конденсации газа, и последующего его замёрзания на высоте, с образованием опасного льда и кроме того азот дешёв и не горит). Протекторы шин шасси самолётов не имеют никакого рисунка, кроме нескольких продольных кольцевых водоотводящих канавок для уменьшения эффекта аквапланирования, а также контрольных углублений для простоты определения степени износа. Форма шины в поперечном сечении близка до круглой, для обеспечения максимального контактного пятна колеса при посадке с креном. Пневматики снабжены дисковыми или колодочными тормозами с гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом, для маневрирования при движении по аэродрому и уменьшения длины пробега после посадки.

В целом современная авиационная шина – сложная высокотехнологическая структура, которая работает с огромными скоростями, и нагрузками при минимально возможном весе и размерах.

Требования к шинам и колесам шасси самолетов в целом достаточно жесткие и порой противоречивые

Высокое давление

Именно авиационные колеса во многом и содержат сегодня большинство новейших изобретений, воплощенных на практике. По авиационным стандартам шина должна выдерживать давление в 4 раза выше, чем то, на которое она рассчитана, так что теоретически шины могут выдержать жесткое приземление на скорости свыше 450 км/ч.

Кроме того, что самолетные шины испытывают колоссальные статические и динамические нагрузки, они подвергаются и тепловым, когда длительное время находятся в условиях низких температур, а во время посадки быстро набирают скорость около 300 км/ч (некоторые до 460 км/ч). При соприкосновении с землей, температура шины поднимается до 260°С.

Шины стабильно выдерживают разность температур и нагрузку. Они сконструированы таким образом, чтобы максимально противостоять износу и разрыву. Они выполняются многослойными с прочным нейлоновым и арамидным шнуром, расположенным под каждым слоем. Каждый слой имеет свойство выдерживать колоссальную нагрузку и давление воздуха. Корд не переплетается, а располагается одинарными слоями параллельно и удерживается вместе тонкими пленками резины, которая защищает корд из смежных слоев от перетирания друг о друга при изгибании пневматика в процессе эксплуатации.

Во время изготовления шины, слои накладываются парами таким образом, что корды смежных слоев располагаются под углом 90° друг к другу в случае перекрещивающегося (диагонального) пневматика и от борта к борту с примерным углом 90° к центральной линии шины в радиальном пневматике.

Для поглощения и распределения динамических нагрузок и защиты корпуса от ударного повреждения между корпусом и протектором располагаются два узких слоя, запрессованных в толстые резиновые прослойки. Эти специальные слои называются брекерными поясами.

Индекс прочности шины

Изготовители шин присваивают каждому пневматику норму слойности. Эта норма напрямую не относится к количеству слоев в шине, а является индексом прочности шины.

Проволочная намотка делается жесткой с помощью скрепления резиной всей проволоки вместе, создавая крепкое соединение. Бортовая проволока (сердечник борта) также укреплен с помощью обмотки тканевыми полосками до применения основных и наполнительных лент. Основные ленты, изготовленные из резины и располагающиеся под прорезиненными тканевыми наполнительными лентами, обеспечивают большую жесткость и меньшую резкость изменений секции борта. Они также увеличивают зону контакта.

В условиях грубого торможения, нагрев колеса, шины и тормоза может быть достаточным, чтобы вызвать разрыв шины с возможными катастрофическими последствиями для самолета. Для предотвращения внезапного разрыва на некоторых бескамерных колесах устанавливаются термосвидетели. Эти заглушки устанавливаются в барабан колеса с помощью легкоплавкого сплава, который плавится в условиях перегрева и выталкивается повышенным давлением воздуха в пневматике. Это предотвращает чрезмерное повышение давления в пневматике путем контролируемого снижения давления в нем.

Особенностью колес самолета, как и всего, что связано с авиацией, является постоянный контроль технического состояния, поэтому проверка давления в шинах производится каждый раз после приземления и перед вылетом.

Но посадки и взлеты негативно отражаются на состоянии шин, поэтому авиационные колеса в отличие от автомобильных имеют относительно небольшой срок годности, и при малейших подозрениях механиков на наличие дефектов подлежат замене.

Статические и динамические тестовые проверки

Статические

Динамические

Источник

nauka_yaru

Наука и технология

Размещу-ка я свой постег про конструкцию основных колёс Airbus-320.

Колёса до установки на самолёт хранятся в ангаре закрытыми от (солнечного?) света.
Тут можно уже рассмотреть некоторые подробности их жизни:

Такое колесо весит примерно 130 кг.

Собственно колесо состоит из диска и шины.

Диски состоят из двух половин, разнимающихся в осевом направлении, и скреплённых по окружности колеса болтами. Гайки тех болтов видны на предыдущем фото по периметру диска ближе к его наружному краю.
Вот эти гайки крупнее:

Для закачки используется зарядный штуцер, ввёрнутый в наружную половинку диска:

Окончательную накачку до рабочего давления производители техники рекомендуют производить после установки колеса, уже на самолёте.

Внутри диска колеса находится (как мне кажется) теплозащитный экран, отделяющий тормозные диски от диска колеса и уменьшающий нагрев последнего:

Вот он в верхней части, весь такой зеркальный.

Стального цвета направляющие входят в пазы тормозных дисков при установке колеса.

Если его снять, мы видим завораживающее:

(Я аж балдею от этого вида )

Крышка находится на колесе и, разумеется, вращается вместе с ним. Вращая ротор датчика.
Сигналы ото всех датчиков поступают в систему антиюзовой автоматики, которая регулирует давление подводимой в тормоз каждого колеса гидрожидкости и подтормаживает колёса таким образом, чтобы они не проскальзывали. То есть пилот может нажимать тапку со всей дури, но работающая антиюзовая система не даст ему снести колёса, а будет обеспечивать максимально эффективное торможение.

Новая покрышка выглядит так:

Для примера несколько видов износа.

Если накачанное колесо изнашивается до дна канавок, его обычно пора менять.
Вообще, по моим подсчётам, колёса меняются довольно редко. В среднем по нескольким самолётам, на каждом из них менялось примерно по три колеса в месяц. Учитывая, что на 320-м колёс всего шесть, получается, что каждое колесо меняется в среднем раз в два месяца (если предположить, что у нас хромает отчётность, то можно увеличить ориентировочную интенсивность до одного раза в месяц на каждое колесо).
Разумеется, бывают и более частые замены по порезам.

После сдутия колесо выглядит так:

Что интересно, в документах такой вид износа определяется как «перенаддув», хотя нашей компании так и не удалось добиться равномерно прямолинейного профиля износа ни при каком давлении
(наверное, из-за тех техников, кто проявляет бдительность и докачивает «спущенные», по их мнению, колёса)

Так называемые «Chevron cutting» («Шевронообразные начёсы»):

Износ до первого нитяного корда:

Прокол/порез в канавке:

Что интересно, нигде в документах не указывают допустимую глубину пореза
Везде ориентируются на повреждённость нитяного и основного кордов.
Есть также допуски на ширину и длину порезов.

Два нитяных корда на колесе от Boeing-767:

Ну что же.
Пожалуй, это всё, что вспомнилось на данный момент про колёса.

Рассказ представил член клуба «Наука и технология» Lx

Источник

Почему важно следить за давлением в шинах: советы водителям

Шины — это единственный элемент автомобиля, который находится в постоянном контакте с дорогой. Один из главных показателей их исправности — давление. Оно влияет не только на эффективный расход топлива, но и на безопасность.

Как правило, автопроизводители рекомендуют выдерживать давление в шинах от 2,0 до 2,8 атмосферы. Но на практике бывают ситуации, когда следует отступать от этой нормы.

Проверять давление в шинах следует не реже одного раза в месяц, для этого есть несколько способов. Разбираемся, почему так важно соблюдать оптимальный показатель давления и на что это влияет.

В этом материале:

Чем опасно неправильное давление в шинах

Давление в шинах — это то сопротивление, с которым воздух «давит» на внутреннюю площадь резины. Правильно накачанные шины прослужат дольше, обеспечат лучшие ходовые качества и повысят безопасность поездки. Если в колесах слишком низкое давление или они перекачаны, то автовладелец рискует столкнуться с рядом проблем: от покупки новой резины до угрозы попасть в аварию.

Давление в шинах ниже нормы

Недокачанные шины — это шины, давление в которых ниже рекомендованного значения. В этом случае увеличивается пятно контакта резины с дорогой, что приводит к повышенному трению или сопротивлению качению. Визуально выдать такую проблему может изношенные внешний край протектора.

Повышенное трение с дорогой может привести к перегреву покрышки, ее сползанию и даже разрыву. Кроме этого, пониженное давление в шинах приводит:

Давление в шинах выше нормы

При избыточном давлении в шинах, то есть выше рекомендованной производителем нормы, пятно контакта уменьшается. Как результат основное трение с дорогой принимает на себя центральная часть шины.

Повышенное давление в шинах приводит к чрезмерной чувствительности к неровностям дороги и риску повреждения шины, вплоть до ее разрушения. Перекаченные покрышки также:

Признаки неправильного давления в шинах

Комментирует автоэксперт, мастер спорта международного класса по автоспорту, Татьяна Елисеева

Для перекаченных шин:

Какое давление должно быть в шинах

Для каждой модели автомобиля производитель устанавливает свое оптимальное давление в шинах. Этот показатель зависит от массы авто, скоростного режима эксплуатации, количества пассажиров (частичная или полная посадка), а также загруженности багажника [1].

Информацию о рекомендуемом давлении в шинах можно найти в справочнике по эксплуатации автомобиля или на одной из табличек/наклеек в салоне. Они могут быть:

Таблица измерения давления в шинах

Давление в шинах измеряется в нескольких единицах. В России обычно указывают в кг/см2 (или атмосферах) и барах (bar). Эти два показателя практически равны, отчего часто используются как синонимы:

На зарубежных моделях чаще применяются фунты на квадратный дюйм (pound per square inch) или «psi».

Для удобства автопроизводители могут указывать давление сразу в двух единицах — bar и psi. Таким образом необходимости самостоятельно рассчитывать по формулам отпадает. В противном случае, это можно сделать в одном из онлайн-калькуляторов или свериться с таблицей популярных значений.

Самые распространенные значения давления в шинах в bar и psi

2.0 bar2.1 bar2.2 bar2.3 bar2.4 bar2.5 bar2.6 bar2.7 bar2.8 bar29 psi30 psi32 psi33 psi35 psi36 psi38 psi39 psi41 psi

Давление в шинах летом и зимой

Существенное влияние на давление в шинах оказывает температура: когда она падает, то и давление в колесах снижается вместе с ней. При понижении температуры на 10 градусов Цельсия шины подспускает в среднем на 0,07–0,14 бара или от 1 до 2 psi [2].

Для летней резины обычно используют показания, рекомендованные производителем. Но зимой к этим цифрам советуют прибавлять около 0,2 бар [3].

Специалисты также рекомендуют проверять и корректировать давление в шинах при температуре наружного воздуха. В холодное время года подкачку лучше выполнять не в теплом гараже, а на улице. Летом перед такой манипуляцией стоит убедиться, что одни колеса автомобиля не стояли под палящим солнцем, а другие в тени.

Когда следует корректировать давление: 5 примеров

Иногда давление в шинах следует корректировать по ситуации. Например, при полной загрузке машины или буксировке прицепа. Для таких случаев автопроизводители, как правило, отдельно указывают оптимальное давление.

Но бывают моменты, которые попадают в разряд экстремальных и нестандартных (особенно, если до этого машина чаще всего ездила по городу). Автомобильный эксперт Татьяна Елисеева разобрала самые распространенные из них:

Длительная поездка по трассе

Приводит к нагреву колес, особенно летом, и поэтому надо перед такой поездкой придерживаться рекомендаций производителя. Мы не знаем, что нам встретится: заплаточный ремонт дороги или проливной дождь. Ведь для каждой из этих ситуаций рекомендации будут противоположные. Играть с давлением могут спортсмены, когда условия трассы известны и инженеры можно всегда поменять настройки. Для дальней дороги обывателю надо просто выбрать среднее.

На бездорожье

Шины надо стравливать, особенно на песке. Вопрос на сколько? Можно стравливать и до 0,7 атм, но не очень опытный автомобилист может неаккуратным движением сорвать колеса в пробуксовку, а если при этом водитель будет резко крутить руль (например, пытаясь зацепиться за край колеи), то шина может соскочить с диска. И такие случае встречаются регулярно.

По укатанному снегу и льду

При околонулевой температуре по укатанному снегу, льду или шуге для новых колес (типа «липучка» или шипованных) лучше чуть-чуть перекачать колеса, чтобы из центральной зоны пятна контакта выдавливалась вода и шуга и протектор лучше работал. Колесо должно очищаться, чтобы работал протектор. Когда оно забивается снегом тормозной пусть и сцепные свойства сильно ухудшаются.

Если на машине изношенные колеса, но с допустимой глубиной протектора для зимних шин (4 мм), то надеяться на правильную работу протектора не стоит. Такая невысокая шашечка уже не выталкивает снег. В таком случае надо снижать давление в колесе, тем самым увеличивая то самое пятно контакта.

На загруженной машине

На проселочной дороге важным фактором будет именно общая масса машины. В этом случае давление выбираем по загрузке – конкретные показатели надо посмотреть на центральной стойке кузова. Там вы увидите примерно следующую рекомендацию: чем больше загруженность машины – тем выше должно быть давление в задних колесах.

Но сильно разбитая дорога может привести к грыжам, разрывам и повреждениям шин. Поэтому если повышаем давление, то по плохой дороге едем максимально спокойно и размеренно. Или слегка отступаем от рекомендации производителя и поднимаем давление не так сильно, как рекомендует производитель.

В горной местности

Главный фактор изменения поведения колеса – это не перепад давления на высоте, а наличие большого количества крутых поворотов и долгих торможений. Шина будет нагреваться не только от нагрузок, но и от работы тормозных механизмов. Поэтому идея, что из-за низкого давления надо поднимать давление в шинах – неправильная, ведь куда большее влияние в этом случае оказывает температура колеса.

Как проверить давление в шинах

Рекомендованное давление всегда указывается для холодных шин. Это значит, что автомобиль не был в движении в течение трех часов или проехал менее 1,6 км (или одну милю).

Проверить давление в шинах можно двумя способами: самостоятельно или на станции СТО. В первом случае, достаточно воспользоваться общедоступной «подкачкой» на АЗС или приобрести манометр. Это устройство для измерения давления в шинах бывает трех видов:

Еще один вариант — установка специальных колпачков контроля давления на каждый ниппель. Такой гаджет работает следующим образом: верхняя часть колпачка прозрачная и в зависимости от уровня давления в ней появляется индикатор трех цветов. Зеленый — давление в норме, желтый — колесо спускает, красный — давление превысило норму.

Источник