Почему шины самолета не взрываются при посадке, несмотря на высокую скорость и огромную массу
Для водителя одна из наиболее страшных ситуаций – это когда лопается шина, а в багажнике не оказывается запаски, еще и шиномонтаж поблизости отсутствует. Естественный вопрос: почему не получается решить данную проблему с технической точки зрения, модернизировав либо резину, либо колесо в целом. У самолетов же шины не взрываются, хотя и приземляются они на куда более высокой скорости.
Вес не загруженного «Боинга» составляет свыше 200 т, Airbus A380 весит около 560 т. Скорость при посадке самолета составляет 250-280 километров в час. Силу удара, которую получают шасси в момент приземления, можно разве что только представить.
В придачу к этому, в результате трения происходит разогрев шин до 260 градусов Цельсия. Соответственно, данная температура выше температуры, при которой резина плавится. К тому же, шины после того, как самолет снизился, находятся в «замороженном» состоянии с температурным показателем до -30. В чем же тогда секрет конструкции, позволяющий резине выдерживать такую сумасшедшую нагрузку каждый день?
В лайнерах, эксплуатируемых в наше время, применены специальные азотно-масляные многокамерные устройства, которые при посадке самолета поглощают удары почти в полном объеме. Стойки же не позволяют транспортному средству подпрыгивать и раскачиваться достаточно сильно, стабилизируя транспортное средство. Пружины здесь заменены азотом, который находится под давлением.
Если лайнер слишком тяжелый, на нем в передней части устанавливают еще демпферы, роль которых стабилизировать машину. Раскосы, расположенные по диагонали, в момент удара защищают конструкцию. Некоторую часть энергии они отводят под углом.
Система очень сложная, но благодаря ей шасси выдерживают мощнейший удар и могут не отреагировать на имеющиеся на поверхности выступы до десяти сантиметров при скорости, достигающей 280 километров в час. У автомобиля шину бы разорвало, а куски разбросало по всей трассе.
Так как скорость доходит до 460 километров в час, конструкцию сделали особо прочной. Это необходимо, чтобы исключить аварию в случае экстренного торможения, а оно время от времени случается. ТУ-134 в Одессе в 1988 г. приземлялся на скорости 415 километров в час. И стойки, и шины такую нагрузку выдержали.
А что еще...
Секрет заключается не только в очень сложных особенностях конструкции амортизаторов. Колеса с шинами в самолетах тоже особенные. Диски изготавливаются или из сплава магния и цинка, или из титана. Крепление частей колеса – это не только болты. Их, а также резину, проклеивают, чтобы обеспечить абсолютную герметичность. Вода внутрь колеса попасть не должна, потому что в воздухе она превратится в лед, а при посадке, в результате трения будет кипеть.
В большинстве своем в самолетной шине камеры нет. Внутрь закачивается специальный технический азот, который в процессе трения не начнет гореть. Автомобильная шина имеет слегка овальную форму, а самолетная – это идеальный круг, что снижает риск возникновения нежелательных ситуаций во время крена.
Рисунок на шинах отсутствует, есть только полосы, идущие продольно. Они предназначены для борьбы с аквапланированием, если полоса мокрая. Что касается состава шины, то он слишком сложный. В составе имеется синтетический и натуральный каучук, технические специальные ткани и сталь.
Армирующим составляющим выступает арамид, нейлон и железный корд. Арамид – это высокотехнологичный полимер, обладающий повышенной стойкостью к воздействиям механического и термического характера. Его коммерческое наименование кевлар.
У данного материала прочность на разрыв составляет около 550 кг/кв.мм. Аналогичный показатель стали составляет 50-150 кг/кв.мм. Кевлар используется для изготовления огнезащиты и бронежилетов. Соотношение всех составляющих очень важно: в шине самолета содержится резины не более пятидесяти процентов, металла – пять процентов. Все остальное – это высокотехнологичные материалы.
Строение шины напоминает слоеный пирог. Сначала идет резина тонкой пленкой – слой из арамидных и нейлоновых шнуров. Таким образом обеспечивается защита от перетирания корда и от нагрева и разрыва шнуров. Есть и допстраховка – самолет имеет несколько колес: у Боинга их шесть, у Антея – 32. При условии, что одно из них лопнет, нагрузка будет перераспределена на остальные.
Несмотря на то, что покрышка имеет практически совершенную конструкцию, долговечной ее назвать нельзя, через каждые 500 посадок самолета их приходится менять
Изготовление шасси занимает около шести месяцев. Все элементы из металла полируются до состояния зеркала. Производство шины тоже занимает немало времени. Несмотря на то, что покрышка имеет практически совершенную конструкцию, долговечной ее назвать нельзя. Через каждые пять сотен посадок самолета их приходится менять. Если говорить о пассажирском лайнере, то данная процедура может понадобится и раз в год. Не во всех случаях самолетные шины меняются полностью (аналогично автомобильным). В основном хватает восстановления только верхнего слоя. Шина способна выдержать следующие пятьсот приземлений машины.
Почему для автомобилей нельзя сделать то же самое
Нечто подобное можно сделать и для авто, тем более, что изобрели кевлар непосредственно для гоночных машин. Проблема заключается в другом. Созданные по авиатехнологиям шины имеют слишком высокую цену – 1 500-6 000 долларов одна штука. Соответственно, столь дорогую резину в случае с автомобилем применять нерентабельно. Некоторые производители добавляют кевлар в резину, предназначенную для тех же внедорожников. Но в этом случае соотношение корда с резиной не такое дорогое.
