دانستنی‌های جالب درباره لاستیک هواپیما

هواپیماها انواع مختلفی دارند و برای مصارف و کاربردهای متنوعی طراحی و ساخته می‌شوند. لحظه حرکت هواپیما تا برخاستن کامل (Airplane take off) و لحظه فرود هواپیما (airplane landing) تا توقف کامل، زمان‌های حساس و مهمی در پرواز هستند. لاستیک‌ها نقش مهم و تاثیرگذاری در موفقیت این مراحل و افزایش ضریب ایمنی پرواز دارند. 

مهم‌ترین و حساس‌ترین تایرها در جهان، تایرهای هواپیما هستند. امروزه با پیشرفت علم هوانوردی و بالا رفتن قدرت، سرعت و وزن هواپیماها، چالش‌های پیش روی این بخش نیز بیشتر شده است. تایر وزن هواپیما را به دوش می‌کشد، ضربه‌های وارد شده در هنگام نشست‌وبرخاست را تحمل و جذب می‌کند و مانع از انحراف و گردش هواپیما به اطراف می‌شود. راز مقاومت و کارایی لاستیک های هواپیما در طراحی و فناوری ساخت آن‌ها نهفته است. کیفیت این قطعات حساس کمک می‌کنند تا مسافران کمترین تنش را متوجه شوند.

هرآنچه می‌خواهید درباره لاستیک هواپیما بدانید:

• جنس لاستیک هواپیما چیست؟
• درباره لاستیک هواپیما
• آیا لاستیک هواپیما پنچر می‌شود؟
• چرا چرخ‌ های هواپیما کوچک است؟
• لاستیک هواپیما چقدر عمر می‌کند؟
• لاستیک هواپیما چگونه تعویض می‌شود؟
• محل نگهداری لاستیک هواپیما
• باد لاستیک هواپیما
• تفاوت لاستیک هواپیما با لاستیک خودرو چیست؟

جنس لاستیک هواپیما چیست؟

_{منبع عکس: aerotoolbox}

تایر وظایف مهمی همچون تسهیل حرکت و بهبود عملکرد هواپیما، تحمل نیروهای وارده و کاهش انتقال ضربات حاصل از عوارض مسیر را بر عهده دارد. در لحظه نشست و برخاست هواپیما دمای لاستیک‌ها در اثر اصطلاک تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد بالا می‌رود. ضربات سنگین و فشار بسیار زیاد وزن هواپیما هنگام فرود و دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد زیر صفر در ارتفاعات (پروازهای کروز در ارتفاع بالا) همه از شرایط دشواری هستند که در زمان‌های مختلف بر لاستیک هواپیما تحمیل می‌شوند.

به‌طور کلی تایرهای هواپیما از مواد لاستیکی تولید می‌شوند؛ اما راز موفقیت، کارایی و طول عمر بالای این قطعات در مرغوبیت مواد اولیه، فناوری خاص، ساختار و لایه‌بندی ویژه آن‌ها نهفته است. برای بررسی دقیق‌تر جنس لاستیک، باید با لایه‌های مختلف آن آشنا شویم:

_{منبع عکس: loriwolfheffner.com}

حلقه: حلقه بخش درونی لاستیک است که با رینگ ارتباط دارد. برای ساخت این بخش از سیم‌های فولادی به هم پیچیده استفاده می‌شود تا بیشترین مقاومت را در مواقع حساس داشته باشد. 

توپی: توپی در واقع لایه داخلی تایر است که کار تیوب را انجام می‌دهد. این بخش با لایه‌ای از نخ نایلون بسیار محکم ساخته و مانع از خروج هوای فشرده داخل لاستیک می‌شود. توپی بین آخرین
لایه از داخل و آج تایر قرار دارد و کاملا فشرده است. 

دیواره لاستیکی: دیواره لاستیکی در واقع نگهدارنده سطح خارجی توپی است. در برخی از تایرها به‌جای لایه لاستیکی از صفحه‌هایی مخصوص (نوعی نایلون مقاوم یا رشته‌هایی از جنس آرامید) استفاده می‌شود. این صفحات فشار وارد شده بر تایر را در تمام سطح پخش می‌کنند، مانع از ایجاد فشار نقطه‌ای می‌شوند و کارایی لاستیک را در لحظات حساس بالا می‌برند. روکش لاستیک هواپیما از جنس مشتقات کربن است و همین موضوع مقاومت آن را برای فشار زیاد (در زمان فرود) بالا می‌برد.

نشانگر زمان تعویض: در اغلب تایرها لایه‌ای سرخ رنگ را بین آخرین لایه لاستیک و آج قرار می‌دهند. این لایه با فرسایش آج نمایان می‌شود و زمان تعویض و تعمیر لاستیک را مشخص می‌کند.

آج (Tread): آج لایه‌ای مهم در لاستیک هواپیما است. این بخش قطور سطح خارجی و نگهدارنده تایر (توپی) را پوشش می‌دهد. آج ضمن بهبود مقاومت (ممانعت از بریدگی، کوبیدگی و فرورفتن اجسام تیز خارجی به توپی)، مانع از سرخوردن در شرایط طوفانی، بارانی و برفی می‌شود. این بخش لاستیک نقش مهم و تعیین‌کننده‌ای در زمان ترمز گرفتن هواپیما دارد.

مبدل (Transducer): مبدل‌ها قطعاتی الکترونیک در لاستیک هواپیما هستند که پارامترهای مهم و حیاتی لاستیک را به اعدادی مفهومی تبدیل و به خلبان اعلام می‌کنند. سه نوع مبدل در تایر تعبیه می‌شود.

• Tacho generator: مبدل تعداد دور لاستیک هواپیما
• Tire pressure transducer: مبدل فشار وارده بر لاستیک هواپیما 
• Brake temperature transduce: مبدل دمای لاستیک هواپیما 

فیوز پلاگ (Fusible plug): دریچه‌هایی که در صورت بالا رفتن بیش از حد دمای لاستیک، ذوب می‌شوند و با خروج هوا، از فشار باد داخل لاستیک می‌کاهند.

درباره لاستیک هواپیما

_{منبع عکس: تین نیوز}

اختراع لاستیک هواپیما

اولین تایرهای هواپیما لاستیک‌های جامدی بودند که روی چرخ‌های پره‌دار چسبانده می‌شدند؛ اما طولی نکشید که تایرهای پر از هوا توسط فردی پیشگام و فعال به صنعت هواپیمایی معرفی شد. آقای ترایان وویا (Traian Vuia) از کشور رومانی در سال ۱۹۰۶ میلادی توانست به فناوری ساخت لاستیک هواپیما دست یابد.

انواع لاستیک هواپیما

لاستیک هواپیماها بر اساس شکل ظاهری و محل قرارگیری تقسیم‌بندی می‌شوند.

شکل ظاهری: لاستیک هواپیما از نظر شکل ظاهری در دو نوع «رادیال» (Radial) و «بایاس» Bias تولید می‌شوند. لاستیک‌های رادیال مقطع پهن‌تری دارند و برای استفاده در مناطق سردسیر (آب و هوای سرد) مناسب‌تر هستند. لاستیک‌های بایاس سطح مقطع کمتری دارند و برای آب و هوای گرم و خشک مناسب‌تر هستند. این لاستیک‌ها مقاومت بیشتری نسبت به دسته اول دارند.

محل قرار گیری: لاستیک‌های هواپیما از نظر جایگاه قرار گیری به دو دسته دم (Tail) و دماغه (Nose) تقسیم می‌شوند.

مراحل کنترل کیفیت در صنعت ساخت لاستیک هواپیما

_{منبع عکس: nigen}

ایمنی و افزایش ضریب اطمینان در صنعت هوانوردی بسیار اهمیت دارد. لاستیک‌ها از اجزای تعیین‌کننده و تاثیرگذار در موفقیت پروازها هستند؛ به همین جهت باید آزمون‌های سخت‌گیرانه‌ای را بگذرانند تا مجوز فروش و استفاده در هواپیماها را بگیرند. تمام لاستیک‌هایی که برای هواپیما ساخته می‌شوند دست‌ساز هستند و کلیه مراحل ساخت آن‌ها همچون قالب‌گیری، لایه‌گذاری، حرارت‌دهی و آزمون‌های کنترل کیفیت (پیش از تحویل به مشتری) توسط متخصصان نظارت می‌شود. شرکت‌های متعددی در حوزه تولید لاستیک هواپیما فعالیت می‌کنند. گودیر (Goodyear)، برجستون (Bridgestone)، دانلوپ (Dunlop) و میشلن (Michelin) از جمله شرکت‌های معتبر و فعال در حوز ساخت لاستیک هواپیما در جهان هستند.

آزمون کنترل کیفیت لاستیک هواپیما دو بخش استاتیک و دینامیک دارد.

• استاتیک: در آزمون استاتیک، لاستیک را تحت ۴٫۵ برابر فشار معمول (فشاری که هنگام فرود باید تحمل کند) قرار می‌دهند. این تست و موفقیت در آن از وقوع حوادث مرگ‌بار پیش‌گیری می‌کند.
• دینامیک: در آزمون دینامیک شرایط مشابه برای ۵۰ نشست و برخاست هواپیما را برای لاستیک ایجاد می‌کنند تا از مقاومت آن اطمینان یابند.

آیا لاستیک هواپیما پنچر می‌ شود؟

_{منبع عکس: فرارو}

تایرهای هواپیما بسته به‌اندازه هواپیما باید توان مقاومت در برابر سرعت ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت و ۳۳ تن بار را داشته باشند. فشار باد استاندارد این نوع از تایرها ۲۲۰ psi است؛ در نظر داشته باشید که فشار باد لاستیک خودرو ۳۰psi تنظیم می‌شود. تایرهای هواپیما در برابر شرایط غیرعادی محیطی همچون باران، برف، گرما و سرما مقاومت بالایی دارند. 

کابل‌های تقویت‌کننده‌ای زیر سطح تایرها تعبیه شده‌اند. این موضوع به هواپیماهای مسافربری اجازه می‌دهد تا با سرعت بالا روی سطح باند فرود بیایند و روی زمین کشیده شوند. به‌علاوه تایرهای هواپیما الگوی آجی دارند و همین موضوع از سر خوردن بیش‌ از حد آن‌ها آن‌ها جلوگیری می‌کند. با این وجود، بیشتر حوادث پارگی و ترکیدگی چرخ‌های هواپیما در زمان فرود اولیه (که چرخ‌ها روی زمین کشیده می‌شوند و نمی‌چرخند) رخ می‌دهد.

مواردی چون ترافیک بالای فرودگاه مقصد، تعداد زیاد مسافر، دمای بالا، ارتفاع فرودگاه از سطح دریا، کم باد بودن تایر (تنظیم نبودن باد)، شرایط نگهداری لاستیک در آشیانه و مارک تایر از جمله عوامل موثر در ترکیدگی لاستیک هواپیما هستند.

_{منبع عکس: tirepars}

چنانچه حرارت لاستیک از حد مجاز (دمای ۱۱۵٫۵۶ درجه سانتی‌گراد) بالاتر رود، دریچه‌های فیوز پلاگ نصب شده روی رینگ ذوب می‌شوند و فشار هوای داخل لاستیک را تخلیه می‌کنند؛ تا از انفجار آن جلوگیری شود. این قابلیت خطر آسیب به هواپیما را (در شرایطی که نیاز به ترمز گرفتن شدید باشد) به حداقل می‌رساند.

در هر هواپیما چندین چرخ اضافه تعبیه شده است. این چرخ‌ها جایگزین تایرهایی می‌شوند که به هر دلیلی بترکند یا از دست بروند.

طوق‌های اطراف رینگ هواپیما به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که با ترکیدن لاستیک (در فرودهای شدید و سرعت‌های بالا) نیز سرجای خود باقی بمانند. رینگ این لاستیک‌ها پس از تخلیه باد و تکه‌تکه شدن بخش لاستیکی همچنان پابرجا می‌مانند و اجاره برخورد قطعات و بدنه هواپیما را با زمین نمی‌دهند. به این طریق از بروز فاجعه و وقوع آتش‌سوزی جلوگیری می‌شود.

چرا چرخ‌ های هواپیما کوچک است؟

_{منبع عکس: chinadaily}

چرخ‌های هواپیما به نسبت ابعاد آن چندان بزرگ نیستند. برای مثال چرخ‌های بوئینگ ۷۴۷ تنها حدود ۱۲۵ سانتی‌متر قطر دارند. کوچک بودن لاستیک هواپیما دلیل بر ضعف آن‌ نیست؛ بلکه به‌دلیل استفاده از کابل‌های نایلونی، مقاومتی بسیار بیشتر از انواع دیگر تایرها دارد. ابعاد یک هواپیما تعداد لاستیک‌های آن را تعیین می‌کند. هواپیماهای سنگین برای توزیع یکنواخت وزن، به لاستیک‌های بیشتری نیاز دارند.

لاستیک هواپیما چقدر عمر می‌ کند؟

_{منبع عکس: nigen}

طول عمر لاستیک‌های هواپیما به سه عامل تعداد فرودهای سخت، شرایط باند فرودگاه و اندازه هواپیما بستگی دارد. لاستیک های هواپیما به‌طور معمول و در شرایط عادی قابلیت ۵۰۰ نشست و برخاست نرم و استاندارد را دارند. مکانیک‌ها لاستیک‌های فرسوده و سائیده‌شده را مجددا ترمیم (تعمیر و شیارکشی) می‌کنند تا طول عمر آن‌ها را افزایش دهند و در هزینه شرکت‌های هواپیمایی صرفه‌جویی کنند. تایر هواپیما بسته به میزان فرسودگی تا هفت مرتبه قابلیت تعمیر، ترمیم و استفاده دوباره را دارد.

لاستیک هواپیما چگونه تعویض می‌شود؟

_{منبع عکس: aeroclass}

لاستیک‌های هواپیما گران هستند (حدود ۱,۲۰۰ تا ۵,۵۰۰ دلار) و شرکت‌های هواپیمایی تا جای ممکن از تعویض آن‌ها خودداری می‌کنند. آن‌ها تایرهای فرسوده را زیر نظر دارند و تا جای ممکن ترمیم می‌کنند. برای ترمیم تایر هواپیما سه مرحله کلی باید طی شود. در مرحله اول میزان کهنگی و فرسودگی تایر توسط کارشناس این حوزه چک می‌شود. مرحله بعدی بررسی میزان آج تایر است؛ تاج تاثیر بالایی بر عملکرد تایر و چسبدگی کافی آن با زمین دارد. در مرحله نهایی مکانیک با توجه به نظر کارشناسان به تعمیر تایر می‌پردازد.

مکانیک‌ها تایرها را روکش می‌کنند تا عمر بیشتری (در فرایند پنچرگیری) داشته باشند. لاستیک‌های روکش شده فرودهای بیشتری را دوام می‌آورند و این موضوع صرفه‌جویی قابل‌توجهی برای صاحبان خطوط هوایی محسوب می‌شود.

محل نگهداری لاستیک هواپیما

لاستیک‌های هواپیما را در قفسه‌های فلزی و مخصوص باد می‌کنند. این اجزای هواپیما در جای گرم خشک و به‌صورت عمودی انبار می‌شوند. به‌طور معمول آشیانه هواپیما محل نگهداری لاستیک‌ها است.

باد لاستیک هواپیما

به‌طور معمول لاستیک‌ها از هوا (گاز اکسیژن) پر می‌شوند. اکسیژن به مرور با لاستیک واکنش می‌دهد و پوسیدگی آن را سرعت می‌بخشد؛ به همین جهت برای هواپیما مناسب نیست. مکانیک‌ها لاستیک‌های هواپیما را با گاز نیتروژن باد می‌کنند. این گاز خنثی، سبک، دردسترس و ارزان است و احتمال ترکیدن و آتش‌سوزی را در مواقع ترمز اضطراری کاهش می‌دهد. نیتروژن از نظر جرم حجمی برای استفاده در تایر هواپیما مناسب است و در معرض انبساط و انقباض ناشی از تغییرات شدید دما و فشار، واکنش بسیار کمتری نشان می‌دهد. 

گاز نیتروژن کارایی و ایمنی بیشتری برای تحمل فشار بالا دارد. این گاز در زمان آتش گرفتن لاستیک یا ترکیدن آن به‌عنوان یک خاموش کننده عمل می‌کند (در حالی اکسیژن مشتعل می‌شود). 

تفاوت لاستیک هواپیما با لاستیک خودرو چیست؟

_{منبع عکس: executiveflyers}

اغلب لاستیک‌ها از هوا پر می‌شوند، از جنس لاستیک یا پلاستیک مصنوعی هستند و در نهایت با سیم یا نخ‌های مخصوص تقویت می‌شوند. تایر هواپیما نیز این‌گونه است و ساختاری مشابه با تایر خودرو دارد؛ با این تفاوت که میزان فشار باد تایر هواپیما تقریبا هفت برابر یک تایر معمولی است و مهم‌ترین راز استحکام و پایداری بالای لاستیک‌های هواپیما، همین هوای تحت فشار است.

تایر هواپیما برخلاف تایرهای معمولی در برابر ضربه مقاومت نمی‌کند. در زمانی که هواپیما با سرعت فرود می‌آید و به لاستیک ضربه می‌زند فشار هوای داخل تایر بالا می‌رود و مقاومت آن افزایش می‌یابد. این تایرها به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که توانایی تحمل فشار بالا (تا چهار برابر) را برای حدود سه ثانیه داشته باشند. لاستیک‌های هواپیما برای فرود با سرعت حدود ۴۶۳ کیلومتر بر ساعت طراحی و ساخته می‌شوند؛ سرعت و فشاری که لاستیک خودرو را به‌سادگی متلاشی می‌کنند.

طراحی، لایه‌بندی و ساختار تایر هواپیما به‌گونه‌ای است که در برابر استهلاک، کشیدگی و پارگی مقاومت می‌کند. لاستیک هواپیما از مواد بسیار مقاومی ساخته می‌شود و وزن و فشار بیشتری را تحمل می‌کند. هواپیمای بوئینگ ۷۳۷ چهار چرخ اصلی برای فرود دارد که باید ۶۶,۰۰۰ کیلوگرم را تحمل کنند؛ این در حالی است که چرخ‌های یک خودروی معمولی تنها برای تحمل ۱,۶۰۰ کیلوگرم طراحی شده‌اند. 

لاستیک‌های هواپیما برای تاب‌آوری در سرعت‌های بالا طراحی می‌شوند. سرعت فرود یک بوئینگ ۷۳۷ در حدود ۲۶۰ تا ۲۸۰ کیلومتر بر ساعت است. لاستیک خودرو در این سرعت به‌سادگی از بین می‌رود. به‌دلیل شرایط سخت و خاصی که لاستیک‌های هواپیما در هر پرواز تجربه می‌کنند باید به‌صورت مستمر کنترل و ترمیم شوند. نشانگر سایش روی لاستیک زمان تعویض آن‌ها را مشخص می‌کند. 

_{منبع عکس: پورتال یو سی} 

اگر در مورد لاستیک هواپیما اطلاعاتی دارید، لطفا دانسته‌های خود را با مخاطبان کجارو به اشتراک بگذارید.

_{منبع عکس: executiveflyers}