Tại sao lốp máy bay không bị nổ khi hạ cánh?

Một điều gần như bạn không bao giờ thấy khi một chiếc máy bay hạ cánh, đó là nổ lốp. Hãy nghĩ về điều đó. Hết lần này đến lần khác, những chiếc lốp va chạm với bề mặt đường băng ở vận tốc hơn 270km/h và phải gánh sức nặng của cả một tòa nhà văn phòng bình thường trên đó, nhưng chúng vẫn làm được. Vào mọi lúc.

Lốp máy bay quả thật là một trong những điều tuyệt vời khi bạn nghĩ về nó. Một chiếc lốp máy bay điển hình có thể chịu được tải trọng 38 tấn. Nó có thể đáp xuống mặt đất 500 lần trước khi cần được làm lại các đường rãnh. Một lốp máy bay có thể làm lại rãnh 7 lần trong suốt quãng đời sử dụng của mình.

Một chiếc Boeing 777 sử dụng 14 lốp máy bay, chiếc Airbus A380 sử dụng 22 lốp, và gã khổng lồ Antonov An-225 cần đến 32 lốp. Theo ông Lee Bartholomew, trưởng kỹ sư kiểm tra cho dòng lốp máy bay của Michelin, chìa khóa cho độ bền phi thường của chúng nhờ vào việc tối đa hóa áp suất không khí.

Lớp cao su trong lốp máy bay thường được bơm căng lên áp suất 200 psi, gấp gần 6 lần áp suất cho một lốp xe ô tô, và những chiếc lốp trên chiếc máy bay chiến đấu F-16 thậm chí còn được bơm lên 320 psi. "Áp suất không khí trong đó thực sự rất mạnh". Ông cho biết.

Bản thân kích thước những chiếc lốp cũng không quá lớn – một chiếc Boeing 737 lăn bánh trên những chiếc lốp cao su 27x7.75 R15. Điều này có nghĩa là những chiếc lốp có đường kính khoảng 68,58cm, rộng khoảng 19,68cm và bao lấy một bánh xe có đường kính 38,1cm. Lớp vỏ của lốp máy bay cũng không quá dầy, nhưng ông Bartholomew cho biết, sức mạnh của chiếc lốp nằm chủ yếu ở lớp sợi, được đặt bên dưới lớp rãnh lốp.

Chúng thường được làm từ sợi nilon, và gần đây là từ một chất tổng hợp được gọi là aramid. Mỗi lớp vỏ đóng góp một phần vào khả năng chịu tải và khả năng chịu được áp suất không khí cao trong lốp. Tất nhiên, chiếc lốp này cũng có thể nổ, đặc biệt là khi bị non hơi hoặc bơm quá nhiều. Lớp rãnh của lốp có thể vỡ ra và lớp vỏ bên ngoài có thể bị nổ.

Trong những giây phút đầu tiên sau khi chiếc máy bay chạm xuống đường băng, những chiếc lốp sẽ bị trượt đi chứ không phải lăn. Chiếc máy bay về cơ bản kéo lê chúng trên mặt đường băng cho đến khi vận tốc quay của chúng bằng với vận tốc của máy bay.

Đó là lý do tại sao, chúng thường bốc khói mỗi khi hạ cánh, và tại sao Michelin lại sử dụng các đường rãnh thẳng đều nhau thay vì các mô hình hình khối thường thấy trên lốp cao su của xe ô tô – những hình khối đó đơn giản sẽ vỡ ra trước áp lực như vậy. (Hầu hết việc hao mòn lốp xe đến vào những thời điểm khi hạ cánh – khi lớp cao su tiếp xúc với đường băng). Các lốp xe bền nhất có thể chịu được tốc độ lên đến hơn 460km/h.

Để phát triển một loại lốp mới, hay kiểm tra một điểm cải tiến, Michelin bắt đầu với việc mô phỏng bằng máy tính, tiếp theo là đến quá trình làm mẫu. Sau đó, họ sẽ kiểm tra xem lốp sẽ như thế nào khi chúng bị quá tải hoặc đẩy lên tốc độ quá giới hạn trên các mô hình mô phỏng khi cất cánh, hạ cánh và chạy bình thường trên mặt đất. Giống như mọi thứ trong ngành hàng không, các lốp máy bay phải đáp ứng các quy định và yêu cầu cụ thể, ví dụ, một lốp máy bay phải chịu được áp suất gấp 4 lần định mức trong ít nhất 3 giây.

"Một chiếc lốp gần như không thể nổ do việc bơm hơi quá căng". Ông Bartholomew cho biết. "Trên thực tế, trong nhiều trường hợp khi các lốp bị bơm quá căng, chiếc bánh xe sẽ hỏng trước cả lốp xe".