子午线航空轮胎与斜交航空轮胎的对比试验

２ ８
现代橡胶 技术
２１ ０ １年第 ３ ７卷
这些 轮胎 中的 ２条 （ １条 子 午 线 轮 胎 和 １条
斜交 轮胎 ） 指定 为 在 出错 或需 要 进行 附加 试 验 被 时 的备用 轮胎 。
２ ２ 转鼓 试验 机 ．
用 Ｅ ｄ ｖ ｏＭｏ ｅ ８ ３ Ｂ一２ ０狈 定 轮 胎 内 压 。 ｎ ｅ ｃ ｄ ｌ ５ ０ ０ ４
２ ３ 仪器和 数据 收集 ．
定 就 位 的 热 电偶 。 ＷＤ Ｃ接 收 器 收 集来 自 ＷＤ Ｃ传 感 器 的 信 号
并 向数 据 收 集 系 统 （ Ａ ） 供 定 标 模 拟 输 出 。 Ｄ Ｓ 提
在 两个 分立 单元 安 装 有 ｗＤ ２ ８ Ｃ一 ０ Ａ应 变 传
感器 和 ＷＤ Ｃ一２ ９ 热 电偶 传 感器 。各 单 元 配 有 １Ａ
膜 片测 定 了 几种 不 同 的充 气 压 力 。记 录 下 了输 出 电 压 。 充气 压 力 与输 出 电压 之 间 仍 然 呈 线 性 关 系。将线 性 校 准公 式 键 入计 算 机 以使 Ｄ ＡＳ 显 示 出 正 确 的 温 度 和 压 力读 数 。
３ 试 验
进行 了三组 子午 线轮胎 与 斜交 轮胎 的性 能对 比试 验 。三组试 验包 括 温 升试 验 、４英 里 滚 动试 １ 验 和侧 滑滚 动试 验 。将 每组 试 验设 计成 能代 表实 际着 陆操作 条件 。当主要 比较 轮胎 三 角胶 条 部 的 温度 时 ， 记 录 下 了其 它 参 数 。表 ２列 出了在 试 还
的温 度 曲线 。用埋 人式 热 电偶 记 录下 了轮胎 胎 圈 部 三 角胶 条 处 的 温 度 并 用 此 温 度 来 区 别 性 能 特
向美 国联邦 航 空管理 局 （ Ａ 提 供 ４条 波音 Ｆ Ａ） ７ ７主起落 架 轮胎进 行本课 题研 究 。４条轮胎 中 ２ ２ 条 为子 午 线 轮 胎 ， ２条 为斜 交 轮胎 。各 轮 胎 的外 直径 为 ４ ９英 寸 ， 面 宽 为 １ 寸 （ １ 断 ７英 即 ９×１ ７英 寸） 。子 午线 轮 胎和斜 交 轮胎 的规范见 表 １ 。
由 于 与 ＷＤＣ一２ ８ 应 变 传 感 器 兼 容 ， 以选 ０Ａ 所
择 了 这 种 压 电 式 传 感 器 。 以 轮 胎 压 力 不 超 过
３ ０ ｓ为 条 件 ， 以 采 用 这 种 压 力 传 感 器 。用 ０ ｐｉ 可
Ｋ 型 热 电 偶 测 定 胎 腔 内 空 气 温 度 和 胎 圈 部 温
Ｓ Ｌ设 备 具 有 一 数 字 数 据 收 集 系 统 ， 为 Ｉ Ｍ Ｒ 可 Ｂ 兼 容 个 人 计 算 机 （ Ｃ） 口提 供 几 种 选 择 。来 Ｐ 接 自 ＷＤ Ｃ接 收器 的 信 号 ， 括 飞 轮 载 荷 、 触 面 包 接 温 度 信 号 等 通 过 一 Ｄ ｔ ｎｃ Ａ ａｒ ｉｓＤ Ｓ向 ＩＭ 一兼 ｏ Ｂ
惯性力约等于每次滚动总横向载荷的２ ％。当三 ０
角胶 条温 度达 到 ２０ｏ ， 胎 转 数达 到 １００转 ， ５ ＇轮 Ｆ ０ 或者 三角 胶条 温度 稳 定 ２分 钟 （ 论 哪个 条 件 达 无
到）则试验完成。只有每只热 电偶的温度在 １０ ， ０
ｏ Ｆ以下才 能开始 试验 。
４ 结果
通过用材料实验室 （ ａ ａ ） 数值计算和显 Ｍｔ ｂ 、 Ｌ
载荷 和速 度 的综 合影 响 表示 波 音 ７７飞机 的 ２ 使 用状 态 范 围 内的 特 点 。在 各 种 情 况 下 ， 当三 角 胶 条 温度达 到 ２ ０下， ５ 轮胎 旋 转 ３００转 ， 三 角 ０ 或 胶 条 温 度稳 定 ２分 钟 ， 则试 验 完 成 。 只有 每 只热 电偶 的读数 在 １０ｏ以下 才能 开始试 验 。 ０ Ｆ
表 ３ 温 升 试 验
用这 些载荷 速度 进行 试 验所 得 的轮胎 下 沉 量 代 表正 常的波音 ７７转 向条件 。轮胎 轮辋 总成 以 ２ 规定 的角 度偏航 以保 持恒 定 的侧 向 （ 向 ） 荷 。 横 载 由于试验 轮胎 的重 量 和 构形 的缘 故 ， 以表 ４列 所 出的横 向载荷 导 致 了轮 辋 的 偏 航 定 向和惯 性 力 。
图 １
验 中记 录下 的参数 。
第 ３期
李汉堂． 子午线航空轮胎与斜交航空轮胎 的对 比试验 表 ２ 记录的参数
２ ９
滚动试验不需要其它程序限制。
３ ３ 偏 航滚 动试 验 ．
试验时间
三角胶条温度（ 个位置） ４
胎腔空气温度 飞轮表面 环境空气温度
轮胎压力
对每条轮胎进行 ３ 次偏航滚动试验。表 ４详
用４ ８ 个＃ 大柱头螺钉将传感器固定在 固定架
上 。用 ４个超 长 连接螺 栓 和 ４个 铝 垫 片将整 个 轮 式遥测 系 统 固定 在 飞 轮 上 。轮 式 遥 测 系 统 、 固定 架 、 感 器 、 线 引入 线 、 传 天 超长 连 接 螺栓 和铝 垫 片
图示 于图 １ 。
传感器 与一耐压 瓶连接来校验压力 传感器 。用
的差异。
关键词 ： 子午线航空轮胎 ； 斜交航空轮胎 ； 温度 ； 比试验 对
１ 前 言
的数 据 ， 通 过 一精 密遥 测 装 置 来 完 成 的。关 于 是 用于 支持 本研 究 课 题 的装 置 ， 本 报 告 的第 二 节 在 有详 细介 绍 。 对 每 条轮 胎 做 三 组 试 验 ： 升 试 验 、４英 里 温 １
胎性 能对 比 。已经为斜 交 轮 胎制 订 了轮胎 检 验和
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滚动试验和偏航滚动试验。第三节详细规定了这
些试验 的每一 组试 验 的技术 条 件 。第 四和第 五 节 分别 给 出了这 些试 验 的结果 和结论 。 这 些试 验 所 需 的 装 置 和设 备 包 括试 验 轮胎／ 轮辋总成 、 转鼓试验机、 用于在试验 中将实验设备 用 元件 固定 在 轮 辋 上 的 固定 架 、 据 探 测 和 处 理 数 装 置 。这些 装置 的大部分 由 Ｓ Ｌ和无 线 电数据 公 Ｒ
用 于试 验 的转 鼓 试 验 机 具 有 一 直 径 １０英 ２
寸 、 ２ 寸 的飞轮 。该计 算 机控 制 的装置 可 进 宽 ４英 行模 拟航 空 轮 胎 高 速 起 飞 着 陆 和 长 距 离 滑 行 试 验 。飞轮 可 以 ２ ｔｓｃ ４ｆ ｅ 的最 高 加 速 度 和 减 速 度 ／
３２ １ ． ４英里滚 动试 验
像软 件包 获得 了数 据 图 。温 升试 验 曲线 、４英 里 １ 滚动 试验 曲线 和偏 航 滚 动 试 验 曲线 分 别 用 附 图 Ａ、 Ｃ图示 。除非 另 有 注 明 ， 中 的 曲线 表示 插 Ｂ、 图 入试 验轮胎 内的 ４个热 电偶 温度 的平 均 值 。材 料 实验 室用 于进行 数据分 析 和产 生本 报 告 的所有 结
Ｓ Ｌ提 供 的 设 备 将 来 自 ＷＤ Ｒ Ｃ接 收 器 的 信 号 进 行 从 头 至 尾 的校 验 。通 过 在 胎 腔 内 空 气 温 度 探 针 上 放 置 热 电偶 校验 器 校 验 热 电偶 。 用 计 算 机 测 定 一 系列 温 度 和输 出 电压 。结 果 是 在 热 电偶 温 度 与 输 出 电压 之 间呈 线 性 关 系 。 通 过 将 压 力
目前 飞机起 落架 工业 已经用 子 午 线轮 胎 作 为
传统斜交轮胎 的替代品。将来 ， 子午线轮胎将会 成为新飞机更为普通的部件并会研究 出新 的起落 架 结 构 。全 面 了解子 午线 轮 胎 的操 作 特性 以保证 飞机、 乘客 和货 物 的安 全是 绝 对必 要 的 。
量化子 午线 轮胎 性 能 的一个 方 法 是与 斜 交轮
细列 出了在偏 航滚 动试 验 中对 每条 轮 胎施 加 的载
荷 和速 度 。
表 ４ 偏 航 滚 动 试 验
载荷： 垂直载荷（ ）横向载荷（ ）阻力载荷（ ） ｚ、 Ｙ、 Ｘ 偏航角 轮胎转数 着陆速度
３ １ 温升 试 验 ．
对各 轮胎 进 行 了 ９种 试 验 条件 的 温 升 试 验 。 表 ３给 出了各 试验 的详 细试验 结果 。
进行加 速 和减速 ， 高速 度 可达 ３ ０ ｐ 。可 以试 最 ５ｍ ｈ
度 。测 定 胎 腔 内 空 气 温度 的热 电偶 是 一 种 标 准 探 针 。在 轮 胎 的 三 角 胶 条 部放 置 ４个 Ｋ型 热 电 偶 ， 中 ２个 放 在 三角 胶 条 的 内侧 ， 其 ２个 放 在 三 角 胶 条 的 外 侧 。安 放 热 电 偶 时 ， 先 往 胎 圈 内 首 钻 一 孔 眼 ， 后 将 热 电 偶 经 过 孔 眼 放 在 适 当 的 然
表 １ 轮 胎规 范
性 。还记 录下 了轮 胎 内部 温度 和压 力读 数 。
２ 试 验和 设 备
在位于美国俄亥俄州代顿的系统研究实验所 （ Ｒ ） 实验 室转鼓 试 验机 以 ７ ｍｐ ＳＬ用 ０ ｈ的速度 进 行
了试 验 。用 两条 波 音 ７ ７飞 机 主 起 落 架 轮 胎 （ ２ 规 格为 ４ ９×１ ， 午线 轮 胎 和斜 交 轮胎 各 一 条 ） ７子 作 为 试验 轮胎 。关 于在 这种 动 态 环境 下 精 确收 集 到
位 置 ， 后 用 轮 胎 补 洞 胶 塞 和 补 片 密 封 已 经 固 最
验直径 为 １ ５ ８～ ７英寸 的轮 胎 ， 可施 加 的最 大垂 直
载荷 为 １００ ０磅 。通 过采用 一 ０一＋２ 。 ５ ０ ２ ０ 的装 置
偏 航能 力施 加横 向载荷 。 自动操 作 系统 可将 高 温 轮胎冷 却 以将试 验停机 时 间减至 最小 。
第３ 期
李汉堂． 子午 线航 空轮胎与斜交航空 轮胎 的对 比试验
２ ７
子 午 线 航 空 轮 胎 与斜 交 航 空轮 胎 的对 比试 验
李汉 堂
摘
编译
要： 在可控实验 室机床试验 机条件 下进行 了同规格子午 线航空轮 胎与斜交 航空轮 胎的温度特 性对 比试 验。对比了
增加载荷和提高着 陆速度对各种轮胎温度 曲线 的影响 。对 比结果表 明 ， 在试 验 中采用 的斜交 轮胎受增加 载荷和提高 速度 的 影响与子午线 轮胎受 的影 响有很大 的不 同。但是 ， 仍需努力进一步量 化子午线 轮胎与 斜交轮胎 的温度 曲线 和附加数 据之间
容 Ｐ ｒｓｒ Ｃ Ｐ ｅａｉ 送 并 储 存 在 计 算 机 内 。用 由 ｏ输
传 感器 、 电池 、 线引入 线 和低 压指 示器 板 。为 了 天 将传感 器 固定 到 旋 转 飞 轮上 ， 计安 装 了一 个 简 设 单 的 固定 架 。该 固定 架 重 量 轻 且 是 对 称 的。 由 Ｆ Ａ飞行试 验部 门规定 飞轮 载荷 和温度 极 限 以减 Ａ 少轮 胎损 坏 的机 会 。 固定 架 的重 量 约 为 １ ， 磅 各 传 感器 重约 １２磅 。 ．
更 换 轮胎 的时 间间隔 。规 定 这些 时 间 间 隔是 直接 以各 轮 胎 的 内在 性 能 为 依 据 的 ， 已经 证 明对 提 并
高安全性是有效的。通过 比较同规格子午线轮胎 与斜 交 轮胎 的 性 能 ， 能 更 加 好 地 进 行 子 午 线 轮 将 胎检 验 和制 订更换 轮胎 的时 间间 隔 。 必需正确评估子午线轮胎和斜交轮胎的许多
重要 性 能特 性 。这 些 性 能特 性 包 括 轮 胎压 力 、 轮
司（ Ｃ 提供 。轮辋由 Ｂ ＷＤ ） Ｆ固特里奇航空和航天 公 司赠送 ； 轮胎 由 Ｂ Ｆ固特里 奇和米 其林 航 空轮胎
公 司赠 送 。 ２ １ 轮 胎 ．
胎与轮辋应力和温度曲线等。本课题 的 目的是在
可控 实验 室环 境和 规定 试 验条 件 下 比较 两种 轮 胎