?作為航空器的重要構(gòu)件,航空器輪胎是否完好對于航空器運行的安全性和可靠性具有重要作用。本文首先介紹了航空器輪胎損傷的原因及對航空器造成的影響,然后具體探討了民用航空器輪胎維護的策略,以期為相關(guān)維護和技術(shù)人員提供參考。
? ? 航空器輪胎是飛機進行正常起落的重要裝置,作為飛機與地面進行直接接觸的傳遞構(gòu)件,輪胎不僅能夠在著陸與起飛中確保飛機進行正常的剎車與滑跑,還能夠?qū)w機起降中形成的巨大沖擊力與能量進行吸收,具有承受飛機重復起降中的熱力程和交變應力的作用。因此,加強有關(guān)民用航空器輪胎維護的研究,對于改善航空器輪胎的運行質(zhì)量和使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。
? ? 民用航空器輪胎損傷原因及對航空器造成的影響
? ? 1.1民用航空器輪胎損傷的原因
? ? 民用航空器損傷的原因主要分為內(nèi)因和外因兩種。內(nèi)部發(fā)熱爆裂主要由輪胎的生產(chǎn)質(zhì)量和裝機的可靠性來決定。而外來物的損傷則包括航空器對防止剎車系統(tǒng)出現(xiàn)故障、機組操作不恰當、飛行區(qū)周圍雜物等對輪胎的損害等,其中飛行區(qū)周圍雜物的影響是造成輪胎損傷的主要原因。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,在2009年1月1日至2012年1月1日的時間范圍內(nèi),民航企業(yè)內(nèi)共出現(xiàn)了4568次輪胎損傷時間,其中某民航局在3個月的時間里就接到報告輪胎損傷時間大大160起,而實際的損傷數(shù)量還遠遠超出這些。目前國內(nèi)諸多機場都出現(xiàn)因航空器輪胎爆胎而緊急關(guān)閉跑到事件,這嚴重影響了民用航空器運行的安全性和可靠性。
? ? (1)對航空器輪胎容易造成損傷的飛行區(qū)雜物主要有:機坪上由不同保障車輛上遺落的外來物,如車輛掉落的金屬構(gòu)件、螺帽、螺釘、車輛散落的雜物等;在航空器進行貨物裝卸過程中由行李運送車輛、貨艙或貨物本身遺落的外來物,如金屬行李箱牌、貨物金屬頭及扎帶、鎖頭、木箱鐵釘、碎玻璃、拉桿箱滾輪等;機務人員在排除故障時遺留的金屬工具、剪落的鋼制保險絲、航空器上更換下的結(jié)構(gòu)部件等;航空器上遺落的小型金屬品,如滑行燈碎落的玻璃等;站坪道、滑行道、跑道等路面破損遺留的混凝土土塊等。
? ? (2)過熱環(huán)境溫度的影響。在飛機升降過程中,輪胎需要滿足的要求有:保證在飛機起飛時具有長距離和高速度滑行、承受巨大承載力的能力;保證飛機著陸過程中能夠吸收大部分的沖擊震動并將動態(tài)剎車負荷傳遞到路面的能力;在長期紫外線影響下,能夠具有較強的耐天候老化性能;良好的可靠性和使用壽命,且骨架材料需采用高性能、高強度的綜合材料。而在高溫影響下,航空輪胎的胎體簾線和橡膠強度會不同程度的降低,進而出現(xiàn)熱熔、軟化、裂解等問題。如在高溫狀態(tài)下,錦綸簾線的抗張強度會大幅度下降,在溫度增加至260℃時錦綸簾線便會出現(xiàn)融化狀態(tài)。所以,過熱溫度條件下航空輪胎的錦綸簾線及橡膠會發(fā)生不同程度的裂解與老化,在長時間的運行影響下極易出現(xiàn)爆破問題。
? ? (3)飛機升降過程的滑行距離較長。航空器輪胎內(nèi)部的溫度受到滑行距離與滑行速度的影響,滑行距離越長、滑行速度越快,航空器輪胎內(nèi)部的升溫就越快越高,這便大大增加了輪胎受損的可能性。在部分機場由于發(fā)動機推力的下降,容易引起飛機增速較慢,由此延長了滑行距離,在滑行距離增加的通遼市也增大了機輪動能的吸收,進而引起機輪溫度生熱過快。由于航空輪胎在長距離滑行、高速度、高負荷等狀態(tài)下運行,使得胎面容易形成不可恢復性膨脹變形,繼而引起胎面掉塊或爆胎。
? ? (4)胎圈爆破。部分機場海拔高度較大,其空氣密度較低,機場的散熱通風過程較為困難。在飛機著陸接觸地面后部分動能要利用機輪剎車裝置的摩擦轉(zhuǎn)化為大量的熱能,當熱能傳遞到輪輞然后再傳遞到航空輪胎時,會造成航空輪胎溫度的持續(xù)升高。由于航空輪胎的胎圈與輪輞緊密接觸,其受到的溫度影響最為嚴重。在散熱條件差、胎圈材料多、空氣密度小、橡膠導熱性能低等多種條件的作用下,機輪處的熱量大量聚集,造成輪胎胎圈持續(xù)承受高溫作用,進而導致輪胎胎圈斷裂、脫層或爆破。因此在民用航空器輪胎維護和檢查中應當注重胎圈等薄弱部位。
? ? 1.2輪胎損傷對航空器造成的影響
? ? 航空器輪胎的通常使用壽命為150~200次正常起落,其在胎體完好程度滿足各項性能要求的條件下可以重復翻新使用4~6次。民用航空器的輪胎損傷很容易導致爆胎事故,這對于航空器的運行的安全性產(chǎn)生極為嚴重的影響。通常航空器輪胎需要承載上百噸的重量在跑道上進行高速工作,特別在起降過程中,由于滑行距離較長、滑行速度過快,輪胎會受到更為強大的沖擊載荷,即使輕微的輪胎損傷也可能導致爆胎的發(fā)生,這對航空器運行的安全性與經(jīng)濟性非常不利。爆胎時,不僅容易造成航空器襟翼、機翼油箱、框架結(jié)構(gòu)、機身蒙皮等損壞,很可能造成航空器滑行軌跡出現(xiàn)偏移,進而使航空器偏離滑行軌道引發(fā)嚴重事故。此外,航空器起落架收起后發(fā)生的爆胎還會造成起落架艙內(nèi)的應急與液壓系統(tǒng)裝置出現(xiàn)損壞,引發(fā)航空器飛行操縱失靈,對空中的飛行安全帶來嚴重威脅。