Самолёт касается полосы на 250 км/ч. Почему его шины не лопаются при посадке (7 фото)

Каждая посадка авиалайнера начинается с маленького насилия над колёсами. Если посмотреть со стороны - там аж дым идет!





Ещё секунду назад они почти не вращались. Теперь под ними бетон несётся со скоростью около 250 км/ч — и за мгновение колесо должно раскрутиться почти до тысячи оборотов в минуту. Давайте разбираться, как эта конструкция вообще держится и не ломается.



Столько резины остается в виде черных полос

Резина визжит, дымит и оставляет на полосе чёрный след. И это только самое начало того, что должна выдержать авиационная шина.

Сначала скользит, потом катится

У разных самолётов скорость отличается, поэтому беру примерно среднюю в 250 км/ч.





Колесу диаметром около 1,3 метра на такой скорости нужно делать примерно тысячу оборотов в минуту. Именно такой диаметр, например, у основных шин Boeing 777-300ER.

До касания колесо почти неподвижно. Полоса раскручивает его трением, и какое-то время резина скользит по покрытию. Она нагревается, стирается и оставляет след. Именно раскрутка, а не работа тормозов, создаёт характерный дымок при касании.

При этом самолёт не падает на колёса со скоростью 250 км/ч: он движется преимущественно вдоль полосы. А вертикальный удар принимает не одна резина — работают амортизаторы стоек шасси. Внутри них сжимается газ, а жидкость проходит через узкие отверстия и гасит движение. Так удар растягивается во времени, а не передаётся конструкции целиком в одно мгновение.

Что держит двадцать четыре тонны

Шина — не просто толстая резиновая оболочка. Внутри находится прочный каркас из нескольких слоёв корда: нитей, покрытых резиной. Часто это нейлон. Стальные проволочные кольца укрепляют борта — участки, которыми покрышка удерживается на ободе.

Давление тоже совсем не автомобильное. В расчётном примере Boeing для 777-300 оно составляет почти 15 бар. На одну основную шину при максимальной массе самолёта на земле приходится около 24 тонн.



Пятно контакта с полосой — примерно два с половиной листа А4.

Но туго накачанная шина не становится каменной. Многие авиашины рассчитаны на деформацию около 32%. Только это не треть диаметра колеса: примерно настолько уменьшается расстояние от края обода до протектора внизу, под нагрузкой. Протектор — наружный слой резины, который соприкасается с полосой.

Задача давления — не запретить шине гнуться, а удержать её деформацию в рассчитанных пределах.

Куда исчезает резина

Чёрные следы в зоне приземления — не просто автографы вчерашних рейсов. Накопившаяся резина делает покрытие более скользким, особенно после дождя.



Поэтому полосы регулярно чистят, в том числе водой под высоким давлением. Масштаб совсем не домашний: в 2018 году аэропорт Схипхол сообщил, что за одну такую очистку с полосы убрали 6,5 тонны резины.

Самолёты улетели. Небольшая часть их колёс осталась.

Опаснее дымка — недокачка

Прочная шина может выдержать посадку и получить опасные повреждения во время обычного движения по аэродрому.



Если давления мало, она слишком сильно проминается при каждом обороте. Повторное изгибание нагревает каркас. Долгое и быстрое движение усугубляет перегрев. Получается, покрышку можно повредить ещё до взлёта — пока лайнер с пассажирами добирается до начала полосы.

На глаз недокачку заметить трудно: соседнее колесо подхватывает часть нагрузки. Поэтому Goodyear рекомендует проверять давление ежедневно, на остывших шинах, проверенным манометром.

Дым при касании все видят. А опасный перегрев внутри покрышки может начаться без всякого представления для пассажиров.

Зачем колесу азот и плавкая пробка

В тормозные колёса больших лайнеров закачивают сухой азот или другой инертный газ. Причина не в том, что азот якобы не расширяется при нагреве: расширяется, как и воздух.

Главное — резко уменьшить содержание кислорода. При сильном перегреве резина выделяет горючие продукты разложения. В присутствии кислорода такая смесь способна воспламениться внутри шины. Азот снижает этот риск.

Ещё одна защита от перегрева — плавкие пробки в металлическом колесе. При заданной температуре их вставка плавится и выпускает газ. Шина спускает вместо того, чтобы оставаться горячим сосудом под высоким давлением.

Сработать защита может уже после остановки: тормоза продолжают отдавать накопленное тепло колесу. Поэтому спущенная после интенсивного торможения шина иногда означает, что предохранитель сделал именно то, ради чего его поставили.

Железка, которую шина не выдержала

Авиационные шины всё-таки лопаются. Один из самых известных примеров — катастрофа «Конкорда» 25 июля 2000 года. Она произошла не при посадке, а на взлёте.



За пять минут до него с другого самолёта, DC-10, на полосу упала металлическая планка. «Конкорд» наехал на неё, и одна из шин разрушилась.

Дальше случилось не то, что часто рассказывают. Крупный кусок резины не пробил топливный бак насквозь. По выводам расследования, он ударил снизу по крылу и деформировал его. В заполненном баке возник скачок давления, часть обшивки вырвало наружу. Потёкшее топливо загорелось. Погибли 113 человек.

После катастрофы уязвимые участки баков защитили специальными вкладышами, а самолёт получил новые шины Michelin. Этот случай показал: одной прочной покрышки недостаточно. Нужны и защита самолёта от её обломков, и контроль за мусором на полосе.

Посадку выдерживает не «особенная резина», которой всё нипочём. Работает сочетание прочного каркаса, правильного давления, амортизаторов и регулярных проверок. А наружный резиновый слой постепенно расходуется — и при исправном каркасе его можно заменить.