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來源：互聯網

航空輪胎（英文名：Aircraft tyres）指用于航空飛行器械上的充氣輪胎，又稱飛機輪胎。航空輪胎主要是由橡膠、骨架材料和各種添加劑通過復雜的化學反應交聯而成的一個整體。航空輪胎是飛機起飛、降落和滑行過程中唯一接地的部件，在飛機停放、起飛、著陸時起支撐、承載及緩沖的作用。航空輪胎的一個常見分類是美國輪胎和輪轂協會的分類，定義了九種輪胎類型，其中I型、III型、VII型和VIII型仍在生產中。

1909年，固特異生產出第一條航空輪胎。1927年翻新第一條航空輪胎。1981年，米其林X Air成為第一款子午線飛機輪胎。2000年，協和號超音速客機發生空難，促使航空業界提出“制造抗外物致損的輪胎”，子午線輪胎能夠有效滿足這一要求，在航空領域的應用和發展進程由此加速。2008年，曙光橡膠工業研究設計院聯合北京橡膠工業研究設計院開發的子午線航空輪胎通過各項試驗。2020年8月，廣州黃埔計劃建設中國首個航空輪胎動力學試驗大科學裝置。2024年11月23日，中化集團高性能民用航空輪胎創新成果發布暨產業鏈合作推進會在廣西桂林召開，宣布中國首條民航輪胎生產線投產。

航空輪胎要求具有高抗沖擊強度和低生熱性。用于制造航空輪胎的橡膠材料必須確保在-40℃以下和71℃以上的條件下，經24h后性能符合規定指標。輪胎的爆破壓力高于額定內壓4倍以上。飛機起飛和降落時輪胎產生的靜電荷要能均勻傳至地面。

背景

1844年，美國發明家固特異（Chales Goodyear）開發出了橡膠硫化技術。這項技術大大提高了橡膠對于溫度變化的耐受力，徹底克服了天然橡膠制品冷天變硬熱天變軟的頑疾。硫化技術使得橡膠成為真正實用化的工業產品，在這一技術發明后的三十年間，工業界對天然橡膠的需求增加了100多倍之多。

1888年，另外一位名字與橡膠輪胎聯系在一起的發明家，英國人鄧祿普（JohnDunlop）發明了世界上第一條充氣輪胎，開啟了充氣輪胎量產的時代。

發展歷程

1908年至1947年是航輪胎的第一個發展階段。在1909年，固特異生產出第一條航空輪胎。1927年翻新第一條航空輪胎。這一階段航空輪胎的技術特點是“斜交結構+拱形輪廊+棉簾線+有內胎”，產品性能達到基本滿足飛機起降要求。其典型應用有：伊爾-12（主輪胎900x300 8PR TT，前輪胎770x330 8PR TT）；A-1（Skyraider空中襲擊者）（主輪胎32x8.8 16PR TT，前輪胎12.5x4.5 14PR TT）等。

1947年至1979年是航空輪胎的第二個發展階段。該時期航空輪胎的技術特點是“斜交結構+低斷面+聚酰胺簾線+無內胎”，產品性能除滿足飛機起降要求外，還達到了輕量化，氣密性好。其典型應用有：伊爾-86（主輪胎1300x480 TL，前輪胎1300x330 TL）；B727-200（主輪胎49x17 28PR TL，前輪胎32x11.5-15 12PR TL）等。

1980年至今是航空輪胎的第三個發展階段，該時期航空輪胎的技術特點是“子午化”，產品性能得到極大的提高，實現了綜合性能飛躍。在1981年，米其林X Ai 成為第一款子午線飛機輪胎。此后20年里，從適航管理部門到生產企業，大部分資源都投入到研究、論證和檢驗子午線航空輪胎的安全性、可翻新性，以及它與斜交航空輪胎的接口上。2000年，協和號超音速客機空難事件成為了子午線輪胎發展的轉折點。事故發生在飛機起飛滑跑階段，輪胎爆胎后碎片擊穿飛機油箱，釀成慘劇。這起空難促使航空業界提出“制造抗外物致損的輪胎”的需求，而子午線輪胎恰好能夠滿足這一要求，從而推動了子午線輪胎技術的顯著進步。

2008年，曙光橡膠工業研究設計院采用其與北京橡膠工業研究設計院聯合開發的新型復合簾線作帶束層簾線的子午線航空輪胎順利通過了各項靜態和動態試驗，輪胎性能完全達到設計要求。該子午線航空輪胎的行駛速度達到世界先進水平。

2018年8月，神州輪胎公司聯合浙江大學、北京橡膠設計院等科研院所組建研發團隊，啟動實施了國產大型運輸機子午線航空輪胎自主研發項目。2019年5月27日11時18分，寧夏回族自治區神州輪胎有限公司自主研發生產的大型民用客機子午線航空輪胎樣胎正式下線，這標志著寧夏初步具備生產該產品的技術能力。2020年8月，廣州市公共資源交易中心發布航空輪胎大科學中心項目招標公告顯示，廣州黃埔計劃建設中國首個航空輪胎動力學試驗大科學裝置。2024年11月23日，中化集團高性能民用航空輪胎創新成果發布暨產業鏈合作推進會在廣西桂林召開，大會宣布中國首條民航輪胎生產線全面建成投產。

2024年11月23日，中化集團高性能民用航空輪胎創新成果發布暨產業鏈合作推進會在廣西桂林召開。大會宣布中國首條民航輪胎生產線全面建成投產，中國唯一復雜工況航空輪胎起降測試平臺面世，并發布12款具備完全自主知識產權、可覆蓋中國80%民航機隊輪胎規格的創新產品。

第三階段的航空輪胎典型應用有：美國波音777-200ER/300ER（主輪胎50x20.0 R22，前輪胎42x17.0 R18）；歐洲空中客車A380800（主輪胎1400x530 R23，前輪胎1270x455 R22）；美國F-22（主輪胎37x11.5 R18，前輪胎23.5x7.5 R10）；中國三代機（主輪胎740x220 R381）；中國四代機（主輪胎950x320 R483）等。

定義

航空輪胎是飛機起落架系統中一個關鍵組成部分，是飛機起飛、降落和滑行過程中唯一接地的部件，在飛機停放、起飛、著陸時起支撐、承載及緩沖的作用。

評價指標

航空輪胎要求具有高抗沖擊強度和很低的生熱性。用于制造航空輪胎的橡膠材料必須確保在-40℃以下和71℃以上的苛刻條件下，經24h后性能符合規定指標。輪胎的爆破壓力高于額定內壓4倍以上。飛機起飛和降落時輪胎產生的靜電荷要能均勻傳至地面。

規格型號

類型

航空輪胎的一個常見分類是美國輪胎和輪轂協會的分類，定義了九種輪胎類型，其中I型、III型、VII型和VIII型仍在生產中。

簾布層級

輪胎簾布層是用橡膠包裹織物的加強層，鋪設在輪胎中以提供強度。在早期輪胎中，使用的層數與輪胎能承受的載荷直接相關。如今，輪胎制造技術的發展和現代制造材料的使用，使得在確定飛機輪胎強度時，有些時候層數并不是很重要。但是，簾布層級用來表示飛機輪胎的相對強度。無論其結構中使用的簾布層數是多少，具有高簾布層級的輪胎都是具有高強度的輪胎，都能承載重物。

有內胎或無內胎

飛機輪胎可以是有內胎或無內胎輪胎。這通常被用作輪胎分類的手段。沒有內胎的輪胎在制造上，有一個特別設計的內襯來保持空氣。有內胎的輪胎不包含這種內襯，因為內胎可防止空氣從輪胎中泄漏。不帶內胎的輪胎側壁上有“無內胎”一詞。如果沒有此標識，則輪胎需要一個內胎。

斜交胎或子午胎

飛機輪胎分類的另一種方法是根據輪胎結構中簾布層的方向，是斜交還是徑向。傳統的飛機輪胎是斜交輪胎，簾布層被包裹以形成輪胎并賦予其強度。簾布層相對于輪胎旋轉方向的角度在30°到60°之間。以這種方式，簾布層具有編織物的特性，它們被構造成面向旋轉方向并穿過輪胎。因此，它們被稱為斜交輪胎。優點是柔韌性，因為斜交織物層也能夠貼合在側壁上。一些現代飛機輪胎是子午線輪胎。子午線輪胎中的簾布層與輪胎旋轉方向成90°角。這種結構使層的不可拉伸纖維垂直于側壁和旋轉方向。這增加了輪胎的強度，使其能夠以較小的變形承載高負荷。子午線輪胎具有與旋轉方向和輪胎側壁成90°方向的簾布層纖維股。在增強了輪胎承載重物的能力的同時，也降低了正面和側壁的彈性。

基礎結構

航空輪胎主要是由橡膠、骨架材料和各種添加劑通過復雜的化學反應交聯而成的一個整體。胎面橡膠內部加入了兩層特殊的簾巾，俗稱“補強簾布層”。以簾布層為界，把胎面膠分成外層胎面膠和內層胎面膠，當輪胎磨損到露出第二層簾巾時，即告報廢。航空輪胎的膠面由耐磨耐高溫的特種材料膠合鋼絲而成，厚約20毫米，強度很高，輪胎氣門嘴既尖且短，由高溫氟塑料制成，進氣通暢，嚴防泄露。

使用材料

航空輪胎使用方面一向以“保守”著稱，材料的更新換代速度非常緩慢，有別于常規汽車輪胎。

骨架材料

骨架材料是航空輪胎的主要受力材料，承受充氣壓力和航空器負荷以及運轉時產生的各種應力，并需要經受高速起飛產生的強大離心力和著陸接地瞬間的巨大沖擊力，還需要抵抗外物的刺扎和機械損傷，進而保持輪胎的尺寸和形狀。隨著民用子午線航空輪胎的發展，需要加快芳綸簾線在航空輪胎中的應用步伐。芳綸骨架材料在米其林子午結構航胎中已經獲得推廣應用，也是中國航胎發展的重要趨勢之一。

橡膠材料

航空輪胎使用的橡膠以天然橡膠為主，同時使用少量的丁苯橡膠和順丁橡膠。航空輪胎使用的天然橡膠為“1號煙片膠”，其力學性能優異，揮發灰分含量小。

補強材料

橡膠需要進行補強才能最大限度的發揮其作用，天然橡膠的常用補強劑為碳黑，航空輪胎各部件均需使用補強劑來滿足各自的性能要求。主要包括胎面膠和胎體膠。

胎面膠

是航空輪胎與地面直接接觸的部位，通過胎面把路面的沖擊力和摩擦生熱傳遞到整個航空輪胎，因此具有耐磨、抗沖擊，耐刺扎以及較低的生熱性能，在補強體系選取方面，通常使用高結構細粒子炭黑，而炭黑N234以及炭黑N375被廣泛使用。

胎體膠

由于航空輪胎的下沉量比較大，胎體部位的形變量是汽車輪胎的8倍左右，因此胎體膠需要具備良好的抗屈撓性，同時由于航空輪胎的胎體層數多，少者需要2～4層，最多的胎體達20幾層，如此多的胎體層數是常規汽車輪胎所無法比擬的，加之橡膠是熱的不良導體，這就需要航空輪胎胎體膠具有極低的生熱性能，因此在補強體系選取方面，通常使用低結構細粒子碳黑和中粒子炭黑并用實現，例如炭黑N326和炭黑N660，白炭黑由于具有較低的生熱性能也在航空輪胎胎體膠中逐漸使用。航空輪胎其它部位膠料根據性能要求選取相適應的炭黑種類。