Warum Flugzeugreifen trotz hoher Geschwindigkeit und enormer Masse bei der Landung nicht explodieren

  • Jan 14, 2022
Für einen Autofahrer ist es eine der schlimmsten Situationen, wenn ein Reifen platzt, kein Reserverad im Kofferraum ist und auch kein Reifenservice in der Nähe ist. Da stellt sich natürlich die Frage, warum man dieses Problem technisch nicht lösen kann, indem man entweder den Gummi oder das ganze Rad aufwertet. Bei Flugzeugen hingegen explodieren die Reifen nicht, obwohl sie mit viel höherer Geschwindigkeit landen.
Für einen Autofahrer ist es eine der schlimmsten Situationen, wenn ein Reifen platzt, kein Reserverad im Kofferraum ist und auch kein Reifenservice in der Nähe ist. Da stellt sich natürlich die Frage, warum man dieses Problem technisch nicht lösen kann, indem man entweder den Gummi oder das ganze Rad aufwertet. Bei Flugzeugen hingegen explodieren die Reifen nicht, obwohl sie mit viel höherer Geschwindigkeit landen.
Für einen Autofahrer ist es eine der schlimmsten Situationen, wenn ein Reifen platzt, kein Reserverad im Kofferraum ist und auch kein Reifenservice in der Nähe ist. Da stellt sich natürlich die Frage, warum man dieses Problem technisch nicht lösen kann, indem man entweder den Gummi oder das ganze Rad aufwertet. Bei Flugzeugen hingegen explodieren die Reifen nicht, obwohl sie mit viel höherer Geschwindigkeit landen.

1. Ein bisschen über Flugzeuge

Die Aufprallkraft, die bei der Landung auf das Fahrwerk einwirkt, lässt sich nur erahnen Foto: fotostrana.ru
Die Aufprallkraft, die bei der Landung auf das Fahrwerk einwirkt, lässt sich nur erahnen / Foto: fotostrana.ru
Die Aufprallkraft, die bei der Landung auf das Fahrwerk einwirkt, lässt sich nur erahnen / Foto: fotostrana.ru
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Das Gewicht einer unbeladenen Boeing beträgt über 200 Tonnen, der Airbus A380 wiegt etwa 560 Tonnen, die Landegeschwindigkeit des Flugzeugs beträgt 250-280 Kilometer pro Stunde. Die Aufprallkraft, die im Moment der Landung auf das Fahrwerk einwirkt, lässt sich nur erahnen.

Zudem erhitzen sich die Reifen durch Reibung auf bis zu 260 Grad Celsius. Dementsprechend ist diese Temperatur höher als die Temperatur, bei der der Kautschuk schmilzt. Außerdem befinden sich die Reifen nach dem Abstieg des Flugzeugs in einem „eingefrorenen“ Zustand mit einem Temperaturindex von bis zu -30. Was ist dann das Geheimnis des Designs, das es dem Gummi ermöglicht, jeden Tag solch einer verrückten Belastung standzuhalten?

2. Stoßdämpfer oder Wunder Nr. 1

In den heute betriebenen Linern kommen spezielle Stickstoff-Öl-Mehrkammergeräte zum Einsatz, die bei der Landung eines Flugzeugs Stöße nahezu vollständig abfedern / Foto: flickr.com
In den heute betriebenen Linern kommen spezielle Stickstoff-Öl-Mehrkammergeräte zum Einsatz, die bei der Landung eines Flugzeugs Stöße nahezu vollständig abfedern / Foto: flickr.com

In den heutzutage betriebenen Linern werden spezielle Stickstoff-Öl-Mehrkammergeräte verwendet, die bei der Landung eines Flugzeugs Stöße fast vollständig absorbieren. Die Streben hingegen verhindern, dass das Fahrzeug stark genug aufprallt und schaukelt, um das Fahrzeug zu stabilisieren. Die Quellen werden hier durch Stickstoff ersetzt, der unter Druck steht.

Wenn der Liner zu schwer ist, werden vorne auch Dämpfer eingebaut, deren Aufgabe es ist, das Auto zu stabilisieren. Diagonalstreben schützen die Struktur im Moment des Aufpralls. Einen Teil der Energie nehmen sie schräg weg.
Das System ist sehr komplex, aber dank ihm kann das Chassis einem starken Schlag standhalten und reagiert möglicherweise nicht darauf Vorsprünge auf der Oberfläche bis zu zehn Zentimeter bei einer Geschwindigkeit von 280 Kilometern pro Stunde. Der Reifen des Autos wäre auseinandergerissen worden, und die Teile wären über die ganze Strecke verstreut gewesen.

das Design wurde besonders stark gemacht, um einen Unfall bei einer Notbremsung zu verhindern, und es passiert von Zeit zu Zeit / Foto: medialeaks.ru
das Design wurde besonders stark gemacht, um einen Unfall bei einer Notbremsung zu verhindern, und es passiert von Zeit zu Zeit / Foto: medialeaks.ru

Da die Geschwindigkeit 460 Kilometer pro Stunde erreicht, wurde die Konstruktion besonders langlebig gemacht. Dies ist notwendig, um bei einer Notbremsung einen Unfall zu vermeiden, und kommt von Zeit zu Zeit vor. TU-154 in Odessa im Jahr 1988 landete mit einer Geschwindigkeit von 415 Stundenkilometern. Sowohl Gepäckträger als auch Reifen hielten einer solchen Belastung stand.

3. Und was noch...

Discs bestehen entweder aus einer Legierung aus Magnesium und Zink oder aus Titan / Foto: flickr.com
Discs bestehen entweder aus einer Legierung aus Magnesium und Zink oder aus Titan / Foto: flickr.com

Das Geheimnis liegt nicht nur in den sehr komplexen Konstruktionsmerkmalen der Stoßdämpfer. Auch Räder mit Reifen in Flugzeugen sind etwas Besonderes. Scheiben bestehen entweder aus einer Legierung aus Magnesium und Zink oder aus Titan. Die Befestigung von Radteilen besteht nicht nur aus Schrauben. Sie sind ebenso wie Gummi verklebt, um absolute Dichtheit zu gewährleisten. Wasser sollte nicht in das Rad gelangen, da es sich in der Luft in Eis verwandelt und bei der Landung aufgrund von Reibung kocht.

Im Flugzeugreifen gibt es meist keine Kammer, sondern es wird spezieller technischer Stickstoff hineingepumpt / Foto: diman7777.livejournal.com
Im Flugzeugreifen gibt es meist keine Kammer, sondern es wird spezieller technischer Stickstoff hineingepumpt / Foto: diman7777.livejournal.com

Meistens gibt es keine Kameras in einem Flugzeugreifen. In das Innere wird spezieller technischer Stickstoff gepumpt, der während des Reibvorgangs nicht zu brennen beginnt. Ein Autoreifen hat eine leicht ovale Form, während ein Flugzeugreifen einen perfekten Kreis hat, was das Risiko unerwünschter Situationen während des Rollens verringert.

Auf den Reifen ist kein Muster, sondern nur Längsstreifen / Foto: maxxbay.livejournal.com
Auf den Reifen ist kein Muster, sondern nur Längsstreifen / Foto: maxxbay.livejournal.com

Auf den Reifen ist kein Muster, es sind nur längs verlaufende Streifen. Sie wurden entwickelt, um Aquaplaning bei nasser Fahrbahn zu bekämpfen. Die Zusammensetzung des Reifens ist zu kompliziert. Bestehend aus Synthese- und Naturkautschuk, technischen Spezialgeweben und Stahl.

Ein Flugzeugreifen enthält nicht mehr als 50 % Gummi, 5 % Metall, alles andere sind Hightech-Materialien / Foto: goodfon.ru
Ein Flugzeugreifen enthält nicht mehr als 50 % Gummi, 5 % Metall, alles andere sind Hightech-Materialien / Foto: goodfon.ru

Die Verstärkungskomponenten sind Aramid, Nylon und Eisenkord. Aramid ist ein Hightech-Polymer mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen mechanische und thermische Einflüsse. Sein Handelsname ist Kevlar.
Dieses Material hat eine Zugfestigkeit von etwa 550 kg/mm². Ein ähnlicher Indikator für Stahl ist 50-150 kg/mm². Kevlar wird zur Herstellung von Feuerschutz und Körperschutz verwendet. Das Verhältnis aller Komponenten ist sehr wichtig: Ein Flugzeugreifen enthält nicht mehr als fünfzig Prozent Gummi, fünf Prozent Metall. Alles andere sind Hightech-Materialien.

Die Struktur des Reifens ähnelt einer Schichttorte. Zuerst kommt Gummi mit einem dünnen Film - einer Schicht aus Aramid- und Nylonschnüren. Dies bietet Schutz gegen Scheuern des Kabels und gegen Erhitzen und Reißen des Kabels. Außerdem gibt es eine Zusatzversicherung – das Flugzeug hat mehrere Räder: Boeing hat sechs davon, Antey hat 32. Sofern einer von ihnen platzt, wird die Last auf den Rest umverteilt.

Obwohl der Reifen ein nahezu perfektes Design hat, kann er nicht als langlebig bezeichnet werden, er muss alle 500 Flugzeuglandungen gewechselt werden / Foto: hmong.press
Obwohl der Reifen ein nahezu perfektes Design hat, kann er nicht als langlebig bezeichnet werden, er muss alle 500 Flugzeuglandungen gewechselt werden / Foto: hmong.press

Die Produktion des Fahrgestells dauert etwa sechs Monate. Alle Metallelemente sind hochglanzpoliert. Auch die Reifenproduktion nimmt viel Zeit in Anspruch. Obwohl der Reifen ein nahezu perfektes Design hat, kann er nicht als langlebig bezeichnet werden. Sie müssen alle fünfhundert Flugzeuglandungen gewechselt werden. Wenn wir von einem Passagierschiff sprechen, kann dieses Verfahren einmal im Jahr erforderlich sein. Nicht in allen Fällen werden Flugzeugreifen komplett gewechselt (ähnlich wie Autoreifen). Grundsätzlich reicht es aus, nur die oberste Schicht wiederherzustellen. Der Reifen hält den nächsten fünfhundert Autolandungen stand.

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4. Warum können Sie das nicht auch für Autos tun?

Ähnliches kann man für Autos tun, zumal Kevlar direkt für Rennwagen erfunden wurde, aber es wird sehr teuer / Foto: 1ace.ru
Ähnliches kann man für Autos tun, zumal Kevlar direkt für Rennwagen erfunden wurde, aber es wird sehr teuer / Foto: 1ace.ru

Ähnliches lässt sich auch für Autos machen, zumal Kevlar direkt für Rennwagen erfunden wurde. Das Problem liegt woanders. Reifen, die mit Flugzeugtechnologien hergestellt werden, sind zu teuer - 1.500 bis 6.000 Dollar pro Stück. Dementsprechend ist es unrentabel, solch teuren Gummi im Fall eines Autos zu verwenden. Einige Hersteller fügen Reifen, die für dieselben SUVs entwickelt wurden, Kevlar hinzu. Aber in diesem Fall ist das Verhältnis von Kord zu Gummi nicht so teuer.

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Eine Quelle:
https://novate.ru/blogs/030921/60392/

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