Pourquoi les pneus d'avion n'explosent pas à l'atterrissage, malgré une vitesse élevée et une masse énorme

  • Jan 14, 2022
Pour un conducteur, l'une des situations les plus terribles est lorsqu'un pneu éclate, qu'il n'y a pas de roue de secours dans le coffre et qu'il n'y a pas non plus de service de pneus à proximité. La question naturelle est de savoir pourquoi il n'est pas possible de résoudre ce problème d'un point de vue technique en améliorant soit le caoutchouc, soit la roue dans son ensemble. Les avions, en revanche, n'explosent pas les pneus, bien qu'ils atterrissent à une vitesse beaucoup plus élevée.
Pour un conducteur, l'une des situations les plus terribles est lorsqu'un pneu éclate, qu'il n'y a pas de roue de secours dans le coffre et qu'il n'y a pas non plus de service de pneus à proximité. La question naturelle est de savoir pourquoi il n'est pas possible de résoudre ce problème d'un point de vue technique en améliorant soit le caoutchouc, soit la roue dans son ensemble. Les avions, en revanche, n'explosent pas les pneus, bien qu'ils atterrissent à une vitesse beaucoup plus élevée.
Pour un conducteur, l'une des situations les plus terribles est lorsqu'un pneu éclate, qu'il n'y a pas de roue de secours dans le coffre et qu'il n'y a pas non plus de service de pneus à proximité. La question naturelle est de savoir pourquoi il n'est pas possible de résoudre ce problème d'un point de vue technique en améliorant soit le caoutchouc, soit la roue dans son ensemble. Les avions, en revanche, n'explosent pas les pneus, bien qu'ils atterrissent à une vitesse beaucoup plus élevée.

1. Un peu sur les avions

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La force d'impact que le train d'atterrissage reçoit au moment de l'atterrissage ne peut qu'être imaginée Photo: fotostrana.ru
La force d'impact que le train d'atterrissage reçoit au moment de l'atterrissage ne peut qu'être imaginée / Photo: fotostrana.ru
La force d'impact que le train d'atterrissage reçoit au moment de l'atterrissage ne peut qu'être imaginée / Photo: fotostrana.ru

Le poids d'un Boeing déchargé dépasse les tonnes 200, l'Airbus A380 pèse environ les tonnes 560. La vitesse d'atterrissage de l'avion est de 250-280 kilomètres par heure. La force d'impact que le train d'atterrissage reçoit au moment de l'atterrissage ne peut qu'être imaginée.

De plus, en raison du frottement, les pneus chauffent jusqu'à 260 degrés Celsius. En conséquence, cette température est supérieure à la température à laquelle le caoutchouc fond. De plus, les pneus après la descente de l'avion sont dans un état «gelé» avec un indice de température allant jusqu'à -30. Quel est alors le secret de la conception qui permet au caoutchouc de supporter une charge aussi folle au quotidien ?

2. Amortisseurs ou Miracle #1

Dans les paquebots exploités à notre époque, des dispositifs spéciaux à plusieurs chambres à l'azote et à l'huile sont utilisés, qui, lors de l'atterrissage d'un avion, absorbent presque complètement les chocs / Photo: flickr.com
Dans les paquebots exploités à notre époque, des dispositifs spéciaux à plusieurs chambres à l'azote et à l'huile sont utilisés, qui, lors de l'atterrissage d'un avion, absorbent presque complètement les chocs / Photo: flickr.com

Dans les paquebots exploités à notre époque, des dispositifs spéciaux à plusieurs chambres à l'azote et à l'huile sont utilisés, qui, lors de l'atterrissage d'un avion, absorbent presque complètement les chocs. Les entretoises, d'autre part, empêchent le véhicule de rebondir et de se balancer suffisamment fort pour stabiliser le véhicule. Les ressorts sont ici remplacés par de l'azote, qui est sous pression.

Si le liner est trop lourd, des amortisseurs sont également installés dessus à l'avant, dont le rôle est de stabiliser la voiture. Des entretoises diagonales protègent la structure au moment de l'impact. Une partie de l'énergie qu'ils enlèvent sous un angle.
Le système est très complexe, mais grâce à lui, le châssis peut résister à un coup puissant et peut ne pas répondre à saillies sur la surface jusqu'à dix centimètres à une vitesse atteignant 280 kilomètres par heure. Le pneu de la voiture aurait été déchiré et les morceaux éparpillés sur toute la piste.

la conception a été spécialement conçue pour éviter un accident en cas de freinage d'urgence, et cela arrive de temps en temps / Photo: medialeaks.ru
la conception a été spécialement conçue pour éviter un accident en cas de freinage d'urgence, et cela arrive de temps en temps / Photo: medialeaks.ru

Étant donné que la vitesse atteint 460 kilomètres par heure, la conception a été rendue particulièrement durable. C'est nécessaire pour éviter un accident en cas de freinage d'urgence, et cela arrive de temps en temps. TU-154 à Odessa en 1988 a atterri à une vitesse de 415 kilomètres par heure. Les racks et les pneus ont résisté à une telle charge.

3. Et quoi d'autre...

Les disques sont fabriqués soit à partir d'un alliage de magnésium et de zinc, soit de titane / Photo: flickr.com
Les disques sont fabriqués soit à partir d'un alliage de magnésium et de zinc, soit de titane / Photo: flickr.com

Le secret ne réside pas seulement dans les caractéristiques de conception très complexes des amortisseurs. Les roues avec pneus dans les avions sont également spéciales. Les disques sont fabriqués soit à partir d'un alliage de magnésium et de zinc, soit de titane. La fixation des pièces de roue n'est pas seulement des boulons. Ils sont, ainsi que le caoutchouc, collés pour assurer une étanchéité absolue. L'eau ne doit pas pénétrer à l'intérieur de la roue, car dans l'air, elle se transformera en glace et, lors de l'atterrissage, à la suite d'un frottement, elle bouillira.

Pour la plupart, il n'y a pas de chambre dans le pneu de l'avion; de l'azote technique spécial est pompé à l'intérieur / Photo: diman7777.livejournal.com
Pour la plupart, il n'y a pas de chambre dans le pneu de l'avion; de l'azote technique spécial est pompé à l'intérieur / Photo: diman7777.livejournal.com

Pour la plupart, il n'y a pas de caméras dans un pneu d'avion. De l'azote technique spécial est pompé à l'intérieur, qui ne commencera pas à brûler pendant le processus de friction. Un pneu de voiture a une forme légèrement ovale, tandis qu'un pneu d'avion est un cercle parfait, ce qui réduit le risque de situations indésirables pendant le roulis.

Il n'y a pas de motif sur les pneus, il n'y a que des rayures longitudinales / Photo: maxxbay.livejournal.com
Il n'y a pas de motif sur les pneus, il n'y a que des rayures longitudinales / Photo: maxxbay.livejournal.com

Il n'y a pas de motif sur les pneus, il n'y a que des rayures longitudinales. Ils sont conçus pour lutter contre l'aquaplanage lorsque la voie est mouillée. Quant à la composition du pneu, c'est trop compliqué. Composé de caoutchouc synthétique et naturel, de tissus techniques spéciaux et d'acier.

Un pneu d'avion ne contient pas plus de 50 % de caoutchouc, 5 % de métal, tout le reste est constitué de matériaux de haute technologie / Photo: goodfon.ru
Un pneu d'avion ne contient pas plus de 50 % de caoutchouc, 5 % de métal, tout le reste est constitué de matériaux de haute technologie / Photo: goodfon.ru

Les composants de renforcement sont l'aramide, le nylon et la corde de fer. L'aramide est un polymère de haute technologie avec une résistance accrue aux influences mécaniques et thermiques. Son nom commercial est Kevlar.
Ce matériau a une résistance à la traction d'environ 550 kg/mm². Un indicateur similaire de l'acier est de 50 à 150 kg/mm². Le Kevlar est utilisé pour fabriquer des protections contre le feu et des gilets pare-balles. Le rapport de tous les composants est très important: un pneu d'avion ne contient pas plus de cinquante pour cent de caoutchouc, cinq pour cent de métal. Tout le reste est constitué de matériaux de haute technologie.

La structure du pneu ressemble à un gâteau en couches. Vient d'abord le caoutchouc avec un film mince - une couche de cordes d'aramide et de nylon. Cela offre une protection contre les frottements du cordon et contre l'échauffement et la rupture des cordons. Il y a aussi une assurance supplémentaire - l'avion a plusieurs roues: Boeing en a six, Antey en a 32. À condition que l'un d'eux éclate, la charge sera redistribuée au reste.

Malgré le fait que le pneu a une conception presque parfaite, on ne peut pas le qualifier de durable, il faut le changer tous les 500 atterrissages d'avions / Photo: hmong.press
Malgré le fait que le pneu a une conception presque parfaite, on ne peut pas le qualifier de durable, il faut le changer tous les 500 atterrissages d'avions / Photo: hmong.press

La production du châssis prend environ six mois. Tous les éléments métalliques sont polis à l'état miroir. La production de pneus prend également beaucoup de temps. Malgré le fait que le pneu a une conception presque parfaite, il ne peut pas être qualifié de durable. Ils doivent être changés tous les cinq cents atterrissages d'avions. Si nous parlons d'un paquebot, cette procédure peut être nécessaire une fois par an. Pas dans tous les cas, les pneus d'avion sont complètement changés (comme les pneus de voiture). Fondamentalement, restaurer uniquement la couche supérieure suffit. Le pneu est capable de résister aux cinq cents prochains atterrissages de voitures.

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4. Pourquoi ne pouvez-vous pas faire la même chose pour les voitures ?

Quelque chose de similaire peut être fait pour les voitures, d'autant plus que le Kevlar a été inventé directement pour les voitures de course, mais cela coûtera très cher / Photo: 1ace.ru
Quelque chose de similaire peut être fait pour les voitures, d'autant plus que le Kevlar a été inventé directement pour les voitures de course, mais cela coûtera très cher / Photo: 1ace.ru

Quelque chose de similaire peut être fait pour les voitures, d'autant plus que le Kevlar a été inventé directement pour les voitures de course. Le problème est ailleurs. Les pneus créés à l'aide de technologies aéronautiques sont trop chers - 1 500 à 6 000 dollars l'unité. En conséquence, il n'est pas rentable d'utiliser un caoutchouc aussi coûteux dans le cas d'une voiture. Certains fabricants ajoutent du Kevlar aux pneus conçus pour les mêmes VUS. Mais dans ce cas, le rapport corde/caoutchouc n'est pas si cher.

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Une source:
https://novate.ru/blogs/030921/60392/

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