轮胎滑水原理与预防

又见小师妹 · 发表于 2013-8-8 09:54:44

发点资料希望对大家有帮助。
飞机滑水原理及预防
GCE飞行质量中心
2008年9月
前言
滑水是航空界最古老问题之一，也是最容易引起误
解的问题之一。飞机从铺设或未铺设的跑道上滑跑起飞或
着陆时，道面污染，特别是水，一直被认为是方向稳定性
和操纵性的一大危害。
尽管滑水现象从科学上是被熟知的，然而，对于滑水
本身、它的起因、它的影响及可以用来减轻危害的预防措
施，仍然存在着误解或错误的认识。
本文概述了飞机滑水的原理，目的是揭开这一问题的
神秘面纱，为预防由于滑水造成的事故或事故征候提供帮
助。

危害
• 滑水是由于道面上的积水形成水膜而造成轮胎失去与道面
接触的现象。如果发生在前轮，可能会引起前轮转向能力
的丧失；如果发生在主轮，可能会导致刹车或减速能力的
丧失。主轮的不对称滑水还可能导致偏出跑道的趋势。

基本原理
• 根据物理学基本理论：“对于任何作用力，总是存在着一
个大小相同方向相反的反作用力”。
参见下图，在水膜（A）上着陆，飞机轮胎对水膜产生一
个力—可以说轮胎与道面接触部分要“挤压”它下面的水
膜，因而水膜就以相反的方向产生大小相同的反作用力。
如果速度大于某一临界点，反作用力可能大到足以将轮胎
从水膜中托起（B），使得轮胎完全失去与道面的接触，
或者大大降低轮胎与道面的摩擦，这就是所谓的滑水—轮
胎转动速度降低或者停止转动。

滑水的类型
滑水的发生有几种方式，最常见的分成三类：粘性滑
水，动态滑水和橡胶还原滑水，每种滑水均有其特点，但
所有都会导致飞机刹车能力的削弱或全部丧失。下面对三
种类型的滑水进行描述。
一、粘性滑水
这是最常见的一种滑水，当积水层较浅时一般出现这种
滑水，此时轮胎与道面间仍存在接触，发生粘性滑水时机
轮摩擦力减小，并伴随有转速下降，摩擦力减小的程度与
积水深度，滑跑速度及道面质量有关。积水越深，滑跑速
度越高，道面越光滑或有沙尘，橡胶沉积，摩擦力下降就
越显著。
二、动态滑水
如果积水层的压力足够大，它能将轮胎从道面上完全托起，
这就是所谓的动态滑水，也可以理解成放大的粘性滑水。
在这种情况下，轮胎转动放慢，甚至停止转动和反转。
动态滑水一般是在积水较深，滑跑速度较高时出现，并与
轮胎和道面状况有一定关系。动态滑水一经产生就很难消
失，多数情况下，在机轮重新开始旋转起来之前，即使滑
跑速度已经降低到85%临界滑水速度以下，或积水厚度已
低于最低水深要求以下时，仍可能维持部分动态滑水存在，
出现动态滑水时，摩擦系数急剧下降，并且失去方向控制
能力。

三、橡胶还原滑水（有些文献称为蒸汽滑水）
这种滑水发生在抱死的轮胎在水膜上滑动时。与道面的摩
擦产生热量，使得轮胎橡胶变软，融化而还原。同时，产
生的热量使得水被汽化，蒸汽的压力将轮胎托起，产生滑
水现象。融化的橡胶也可能添平胎面。此时机轮的摩擦力
极低，仅相当于机轮自由滚动时的减速效果，而且飞机已
完全失去方向控制能力。橡胶还原滑水即使在滑跑速度低
于20节仍可能存在。
右图是因橡胶还原
滑水而损坏的轮胎

影响滑水的因素
影响滑水的因素有：
1．积水深度
2．飞机的地速和轮胎充气压力
3．胎纹质量
4．胎印
5．跑道摩擦
6．跑道工艺
本文只介绍前四个飞行员易于识别与应用的因素。

影响滑水的因素
1．积水深度
我们把出现滑水现象的最低水深叫临界水深，临界水深一般
为2.5-12.5mm左右，它与轮胎表面的花纹及深度有关，多棱
条轮胎，槽沟深度和间距适当，有利于排水，使临界水深提
高。相反，表面显著磨平的轮胎，其临界水深则降低。另外，
跑道表面粗糙或有沟槽有利于排水，使临界水深降低。
• 从滑水类型的描述可知，任何深度的积水层上都可能产生粘
性滑水和橡胶还原滑水。

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