飞机很重,为什么飞机下的三个小轮子可以支撑整个飞机的重量?具体原理是什么?

首先纠正题主的一个错误,飞机的轮子一般不止三个,以单通道的波音737和空客A320为例,它有三组轮子,如果你仔细观察会发现其实每组轮子有两个轮胎,所以总共有6个轮胎。

  飞机起落架的轮胎除了需要三点一体的方法来减轻飞机重量带来的压力以外还需要特殊的材料来制作轮胎。它的性能是普通轮胎所不能比拟的,它造价也相当昂贵的。

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最大的An-225起飞重量也是只有600吨,和船舶相比还是很小的。

总的原则,如果这个结构需要承担的力多一点,那么该结构就设计的厚粗一点。再强调一遍,实际计算过程很复杂。因为越厚粗显然也会带来重量增加的问题,而对于飞机,每一克的重量都是宝贝。

飞机的设计师当然不愿意设计这么多轮子,能否使用更结实一点的轮子,以减少轮子的数量呢?不行,因为机场跑道的等级决定了跑道的承压能力,如果使用更结实的轮子,跑道承担不了更大的压力,飞机降落时就会伤及跑道。所以飞机的设计师虽然不愿意,但也必须设计更复杂的结构安装更多的轮子来承载更大吨位的飞机。


随着客机设计的进步,起落架组也不断创新。目前主要是用小车式多轮起落架来分散轮胎对跑道的压力。起落架组为了保持长寿命和低重量,在材料中大量应用高强度钢和钛合金。最后用电传控制系统和全电刹车系统来达到更高的系统可靠性和更简单的维修。

在飞机轮胎胎面橡胶内部加入了两层特殊的帘巾,又称“补强帘布层”。帘布层由橡胶和纤维连线组成,缠绕在胎唇钢圈上,用来提高轮胎的强度,铺设的层数与轮胎的强度有关。

缓冲层是尼龙布加强的附加层,位于胎面花纹槽底部与加强帘布层上部之间,用来保护轮胎各层和加强胎面区域。

别看A380有那么多轮胎,但你要知道A380的最大起飞重量可以达到560吨,也就是说平均每个轮胎承受的压力最大也有25吨之多!而且飞机轮胎还要能够经受起降时的高速摩擦产生的高温,因此飞机轮胎肯定要比普通的汽车轮胎要结实得多。

这个就是结构设计。

胎缘包括钢丝圈和胎缘涂胶包边布。钢丝圈是轮胎的骨架,有高的抗拉强度和刚度,通过它把载荷传递给轮毂。胎缘涂胶包边布形成胎口断面形状,防磨并与轮毂的轮缘紧密贴合,防止无内胎轮胎漏气。

  缓冲层是尼龙布加强的附加层,位于胎面花纹槽底部与加强帘布层上部之间,用来保护轮胎各层和加强胎面区域。

纠正一下,大飞机3X8=24个轮子!

图、起落架系统主体结构图

起落架是客机最重要的主要承力组件。起落架通常在“组”中,但根本不是“小”,通常占飞机结构总重量的1/5。随着客机设计的进步,起落架组也在不断创新。目前,手推车式多轮起落架主要用于分散轮胎在跑道上的压力。为了保持使用寿命长和重量轻,起落架组在材料中使用了大量的高强度钢和钛合金。当客机降落时,起落架系统不仅可以为客机减速提供制动功能,而且起落架缓冲支柱的往复运动也可以吸收大部分的冲击能力。

单组起落架承担了1/3的重量后,再由起落架结构,分散至不同的轮胎上。这里会涉及到大量的计算,简单来说,有限元可以帮助实现这个计算。

图、安-225使用的巨型起落架组

  轮子的运作原理就是“力的平衡原理”,物体的重量产生的重力垂直向下,为了支撑物体的重量,最简单而有效的方法是三点一体,这样就能支撑物体重力,达到力的平衡状态。至于飞机的轮子能否承受飞机重量的压力,就是技术和计量的问题了。

以常见的波音737客机为例,最大起飞重量不过65吨,而降落时的重量已经降低到55吨左右了(燃油消耗后)。对于65吨重的飞机,配置着前三点式起落架(前起落架为单轮,主起落架为双轮并列),落地时的垂直过载应该控制在1.0G以内,也就是说主起落架单个轮胎的承重不过55*1.0/4=13.75吨。

  有些人可能会认为为了保证高强度飞机轮胎是实心的,其实不然,飞机轮胎其实和汽车轮胎也是充气的。为了达到高强度,飞机轮胎有着多层结构复合而成。

  飞机触地时刻并不是全重量加速度撞击地面的,进场降落是要有一定速度的,下降速率是有限制的,故此时此刻机翼还是有一定升力,克服了飞机很大一部分重力,使轮子对地面的摩擦力、冲击力降到最低。再加上起落架上的液压缓冲系统可以避免轮子遭受过大冲击。优秀飞行员甚至降落时可以使轮子不冒烟,相当优美轻盈地着陆。另外飞机动态使用轮子时间很短。为此设计时配备的轮子数量和质量,加上飞行手册设计规定降落时的速度、姿态等要求,那么轮子完全可以符合飞机降落时的需要。

  在飞机轮胎胎面橡胶内部加入了两层特殊的帘巾,又称“补强帘布层”。帘布层由橡胶和纤维连线组成,缠绕在胎唇钢圈上,用来提高轮胎的强度,铺设的层数与轮胎的强度有关。

  胎面的胶面由耐磨耐高温的特种材料胶合钢丝而成,厚约20毫米。轮胎气门嘴既尖且短,由高温氟塑料制成,进气通畅,严防泄露。

飞机相对于个人而言,是很重。不过,一般飞机都有三组起落架,静止条件下,大约平均每组起落架承担1/3的重量。实际承担重量根据起落架位置可以计算,这里为方便理解,仅以平均分配为例。

按照飞机吨位大小不同,主起落架下面的轮子数量是不一样的。吨位小的,确实只有3个轮子。吨位大的,前起可能有两个轮子,主起下面可以有很多轮子,比如A380的主起就有3组轮子,参考下面的图片。

胎面的胶面由耐磨耐高温的特种材料胶合钢丝而成,厚约20毫米。轮胎气门嘴既尖且短,由高温氟塑料制成,进气通畅,严防泄露。

以波音777这样的宽体客机,最大起飞重量275吨,降落时重量控制在160吨左右,其主起落架采用三对轮,总共合计12个轮胎,降落过程中单个轮胎承重160*1.0/12=13吨,纵然是2.0G过载,主起每个轮胎不过26吨承重。

起落架系统的轮胎是客机与跑道之间唯一的接触方式。这要求它承受整个客机的重量并传递轮胎的制动扭矩,因此起落架材料和制造过程的测试非常高。如今,飞机上的航班越来越多。因此,定期和及时检查轮胎和起落架至关重要。毕竟,这关系到全体机组人员和乘客的安全。

有些人可能会认为为了保证高强度飞机轮胎是实心的,其实不然,飞机轮胎其实和汽车轮胎也是充气的。为了达到高强度,飞机轮胎有着多层结构复合而成。

起落架系统的轮胎是客机和跑道接触的唯一装置,这就需要它能承受整架客机的重量,又要传递轮胎的刹车力矩。随着客机速度和起飞重量的不断提升,客机的滑泡距离也水涨船高,所以客机轮胎需要特别强的抗冲击、耐高温,还需要承受客机高速起飞时的强大离心力和落地时的巨大冲击力。就像波音777型客机,其起飞全重超过三百吨,每个轮胎需要承重约25吨!客机在万米高空巡航时,会遭遇-50℃的环境低温,当客机落地刹车时轮胎温度会高达150℃。这就需要客机轮胎具备赛车胎的速度性和工程车胎的耐负荷性。

飞机下面的轮子和支撑结构,专业的说法叫起落架。现在的飞机绝大多数起落架都是前三点布局,即一个前起加两个主起。

另外轮毂采用高强度的镁锌合金制作,并用密封圈对轮毂和活动轮缘接合部位、气门嘴与轮毂间进行密封,可以保证轮胎内高达数个大气压值的气体不渗漏。

  胎缘包括钢丝圈和胎缘涂胶包边布。钢丝圈是轮胎的骨架,有高的抗拉强度和刚度,通过它把载荷传递给轮毂。胎缘涂胶包边布形成胎口断面形状,防磨并与轮毂的轮缘紧密贴合,防止无内胎轮胎漏气。

纠正一下,飞机很重吗?当然相比于汽车而言算是比较重了,但是作为飞行器而言,飞机却是对重量最为敏感的工程产品,为了实现飞行性能,工程师需要严格控制飞机重量。

这样工况下,依靠液压支撑系统完全可以应付的吧。


一般来讲,一个飞机轮胎正常情况下可以大约使用200个航班。轮胎磨损一旦超过标准后,轮胎就需要拿去维护保养。对磨损的胎面进行翻新,翻新后可以继续使用,然后使用到一定程度后再一次维护保养,一个轮胎可以这样使用5~6个循环,当轮胎磨损到露出第二层帘巾时,就意味着轮胎该报废了。

按照飞机吨位大小不同,主起落架下面的轮子数量是不一样的。吨位小的,确实只有3个轮子。吨位大的,前起可能有两个轮子,主起下面可以有很多轮子,比如A380的主起就有3组轮子。

  现在的飞机绝大多数起落架都是前三点布局,即一个前起加两个主起。按照飞机吨位大小不同,主起落架下面的轮子数量是不一样的。吨位小的,确实只有3个轮子。吨位大的,前起可能有两个轮子,主起下面可以有很多轮子。这都是用来承受更大吨位的机位。

起落架是客机最重要的主承力部件,起落架一般以“组”为单位,但是它却一点也不“小”,一般占飞机结构总重量的1/5。客机在跑道落地时,起落架系统不但能为客机减速提供刹车功能,大部分冲击能力也都是由起落架缓冲支柱的往复运动来吸收的。

再来说说双通道的宽体客机,比如空客A330和波音787,前起落架一组有2个轮胎,后起落架两侧各有4个轮胎,总共10个轮胎。

大家分析得都很仔细周到,但忽视了飞机触地时刻并不是全重量加速度撞击地面的,进场降落是要有一定速度的,下降速率是有限制的,故此时此刻机翼还是有一定升力,克服了飞机很大一部分重力,使轮子对地面的摩擦力、冲击力降到最低。再加上起落架上的液压缓冲系统可以避免轮子遭受过大冲击。优秀飞行员甚至降落时可以使轮子不冒烟,相当优美轻盈地着陆。另外飞机动态使用轮子时间很短。为此设计时配备的轮子数量和质量,加上飞行手册设计规定降落时的速度、姿态等要求,那么轮子完全可以符合飞机降落时的需要。

起落架最显著的特点便是超高的强度。活塞式客机盛行时,由于飞机整体重量不高,起落架一般使用1176MPa级高强度钢,但是随着喷气式客机的普及,对起落架材料提出了新要求,应用强度级别在1900~2100MPa的300M钢和抗疲劳制造技术。目前主要应用比较常用的低合金超高强度钢,例如美国的300M、法国的35NCD16等。

  首先这几个小轮子和连接小轮子的地方叫做起落架,起落架是客机最重要的承力部件,它不仅能为客机减速提供刹车功能,大部分冲击能力也都是由起落架缓冲支柱的往复运动来吸收的。所以起落架都是要用高强度合金钢材料制造的,本身承载能力是没有问题的,几十吨上百吨都可以。

飞机起降时,飞机需要依靠飞机起落架下的三组轮胎来支撑整个巨大的体重。有人可能会认为,为了确保高强度飞机轮胎是实心的,实际上飞机轮胎实际上是用汽车轮胎充气的,而飞机轮胎不是普通轮胎。为了获得高强度,飞机轮胎具有多层结构复合材料。一般飞机有3套轮胎,一套是2-6,因为飞机很重,起飞时滑行速度可以达到200km/h,摩擦力也很大,以确保安全在飞机上,使用无内胎的专业航空轮胎通常由织物和橡胶层组成,并且非常结实。

当飞机起飞和降落时,轮胎会承受很高的压力。因此,轮胎磨损非常快。通常,飞机将在200-250班次之间更换新的,以避免发生事故并确保乘客的安全。

这个问题呢就回答到这里吧。

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民航客机里轮胎数量最多的要数空客A380了,前起落架2个轮胎、左右主起落架各4个轮胎,再加上机腹辅助起落架左右各6个轮胎,总共有(2+4×2+6×2)=22个轮子。

具体的说,应该是三组轮子更合适!飞机有大有小,轻型飞机可能是三个轮子,重型飞机可不一定!比如安-225大型运输机!飞机的大部分时间是在空中飞行,在地面上,大部分时间是静止状态或者滑跑时跑一两千米。只要开始滑跑,机翼已经有浮力存在,减轻了轮子的承载力,所以飞机轮子磨损不一定有大货车厉害,轮子少了也没关系。如果像火车一样,轮子越多,飞机自身重量也会增加!

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