Page 53 - 现代航空维修理论及应用研究

第一章 航空轮胎材料性能

航空轮胎是飞机起落架系统的一个重要组件，是飞机与跑道接触的唯一部件，
其主要功能是支撑飞机重量，提供飞机起飞、着陆、滑行等机动性能，并在起飞
和着陆过程中吸收部分来自地面的冲击和振动。飞机轮胎和汽车及卡车的轮胎外

形上看着很相似，但有很多特性非常不同，如承受载荷、轮胎压强、轮胎转速、
轮胎变形率。现代航空轮胎在结构上可分为斜交航空轮胎和子午线航空轮胎，这
2 种轮胎的主要不同之处在于两者的胎体帘线排列方向不同。起初并没有专用的
航空轮胎，1903 年首飞的“飞行者 1 号”底部只是 3 个木头轮子。1908 年斜交

航空轮胎的诞生，使得飞机配套上了专用轮胎，并奠定了航空轮胎的技术基础。
随着飞行技术的进步，对轮胎安全性、可靠性和操控性的要求也进一步提高。在
此背景下，子午线航空轮胎于 1981 被制造出来。子午线航空轮胎相比于斜交航
空轮胎，其优势主要体现在工作温度低、轻量化且更加耐磨。航空轮胎由胎面、

胎侧、胎体帘布、补强层胶、胎面补强帘布、钢丝圈、气密层等部件组成，而子
午线航空轮胎除上述部件外，带束层和冠带层是其特有部件。
通常航空轮胎最容易发生爆破的时段是飞机起飞和着陆过程。FAA 对轮胎
爆破给出定义，爆破是突然且可能是猛烈的，压力由轮胎内部产生，爆破原因

可能与轮胎过热、过载过大、胎内裂缝或外来物破坏等有关。飞机轮胎爆破属于
一种特定风险，其爆破具有随机性、不可预测性、破坏性强的特点。国内外适
航当局如中国民用航空局 / 美国联邦航空管理局 / 欧洲航空安全局（CAAC/FAA/
EASA）颁布的运输类飞机适航规章针对飞机轮胎爆破特殊风险均提出了明确的

要求。目前我国对于轮胎爆破的研究总体上仍处于起步和探索阶段，以飞机轮胎
爆破失效原因分析及其预防措施为主，然而随着我国飞机适航审定进程的不断推
进，急需形成系统的飞机轮胎爆破安全性分析技术、评估与符合性验证的方法和
技术体系，帮助国产民航客机走出国门。

一、航空轮胎爆破理论描述

（一）航空轮胎性能影响因素
轮胎的性能主要表现在使用寿命（正常磨损到标准拆换时的飞机起落次数）

和抵抗外物损伤能力（非正常拆换）2 个方面。影响飞机轮胎性能的因素主要有
以下几个方面：第一，飞机的因素，如起落架的设计影响及飞机的重量等；第二，
机场的因素，如高海拔、短或表面粗糙的跑道；第三，人的因素，如地面人员的

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