Chcesz zmniejszyć wagę, usuwając kilka kilogramów powietrza i dodając taką samą, jeśli nie większą, ilość kilogramów pompek potrzebnych do przepompowania opon (szczegóły w odpowiedzi Davida Richerby) nie wspominając o dodatkowych kosztach poniesionych na okresowe sprawdzanie poprawności działania wspomnianych pomp, które zostałyby oznaczone jako „krytyczne dla bezpieczeństwa” (ponieważ lądowanie z opróżnionymi oponami miałoby naprawdę złe konsekwencje) i wymagałoby dość częstych kontroli.

Więc może to wykonalne. Bezpieczne nie do końca. Sensowne Nie rozumiem, jak to zrobić, szczególnie gdy istnieje ryzyko pęknięcia opony, jak pokazano w tym filmie, do którego link znajduje się w March Ho.

A lżejszą alternatywą byłoby użycie upustowego powietrza z sekcji wysokiego ciśnienia silnika, ale nadal prawdopodobnie (*) byłoby ono cięższe niż wypychane powietrze (do transportu powietrza pod wysokim ciśnieniem z silników do koła), a nie jest to dobre rozwiązanie z punktu widzenia bezpieczeństwa: co by się stało, gdybyś musiał wylądować bez silnika?

(*): jak wspomina użytkownik3528438 w komentarzu, to zależy od rozmiaru koła.

Dodatkowo ten podręcznik Goodyeara zapewnia wgląd w inne problemy: (wyróżnienie moje)

5. ZEZWÓL NA 12-GODZINNE ROZCIĄGANIE PO MONTAŻU

Wszystkie opony, szczególnie opony diagonalne, będą się rozciągać (lub rosnąć) po początkowym montażu. Ta zwiększona objętość opony skutkuje ciśnieniem W związku z tym opon nie należy oddawać do użytku, dopóki tego nie zrobią zostały napompowane przez co najmniej 12 godzin, ponownie sprawdzone ciśnienie i ponownie napompowane opony, jeśli to konieczne .

Oznacza to, że opona wymaga regulacji po napompowaniu, ewentualnie wyeliminowania możliwości jej ciągłego pompowania i spuszczania powietrza (lub alternatywnie trzeba ją ponownie napompować co najmniej 12 godzin przed lądowaniem). Zwróć uwagę, że niniejsza instrukcja dotyczy bieżących operacji, które wymagają wymiany / przeglądu opony, jeśli ciśnienie spadnie poniżej 80% wartości nominalnej. Należy przepisać procedury dotyczące cykli inflacji / deflacji i może to mieć znaczenie.

Niektóre wojskowe samoloty transportowe rzeczywiście potrafią regulować ciśnienie w oponach z kokpitu podczas operacji na miękkim polu. Antonow An-22 byłby jednym przykładem. centralny system pompowania opon to standardowa funkcja także w radzieckich ciężarówkach wojskowych, stosowana również w niektórych amerykańskich ciężarówkach.

Ta funkcja została usunięta w późniejszych wersjach An- 22 powinien już coś powiedzieć.

Tak, oszczędność masy rzędu kilkudziesięciu kilogramów na dużym samolocie transportowym jest możliwa, ale trzeba dodać pompy i hydraulikę. Aby oczyścić normy certyfikacji cywilnej, system ten musi być nadmiarowy, więc większość komponentów należy powielić. Ponadto energii zmagazynowanej w oponie ciśnieniowej nie można łatwo odzyskać, ale należy ją odjąć od obliczenia możliwych oszczędności paliwa, ponieważ należy ją zebrać do ponownego napompowania.

Bez bardziej szczegółowego badania zrobiłbym to. oczekuj, że oszczędności masy są minimalne i nie przeważają nad zwiększoną złożonością i dodatkowymi trybami awarii.

Wraz z pompą (i tym podobnymi) należy zauważyć, że pompowanie opon dużego samolotu jest dość nietrywialnym przedsięwzięciem z punktu widzenia bezpieczeństwa.

W szczególności, gdy pompujesz oponę, którą zwykle wkładasz do klatki na oponę, w ten sposób:

Zdjęcie: Martins Industries.

To nie jedyna odmiana, ale masz pomysł. Jest prawie pewne, że klatka, której będziesz potrzebować wokół opony, aby ją bezpiecznie napompować, sama w sobie byłaby znacznie cięższa niż powietrze wewnątrz opony.

Tylko po co warto, jest tylko kilka koszy na opony, których można używać bez zdejmowania koła i opony z samolotu - i jeśli się nie mylę, są one jeszcze większe i cięższe niż te bardziej popularne, jak ja link powyżej (choć uczciwie, nie drastycznie większy / cięższy).

Po prostu nie oszczędziłbyś na wadze.

Jedną z największych opon lotniczych Goodyear do zastosowań komercyjnych jest 54x21.0–23 Flight Leader, ^{* sup > używany w samolotach Airbus A330 i A340. Oznacza to, że średnica zewnętrzna 54 cale, szerokość 21 cali, średnica obręczy 23 cale (137x53x48 cm). Zakładając, że opona ma przekrój prostokątny, każda opona ma objętość brutto około 0,7 m 3 . Jest to zawyżone oszacowanie objętości powietrza, ponieważ przekrój jest zakrzywiony, a obliczona objętość obejmuje gumę.}

Te opony są napompowane do 235 psi, czyli około 16 barów. Gęstość powietrza pod ciśnieniem 1 bara wynosi około 1,2 kg / m ³ , więc całkowita masa powietrza w oponie to około 16 kg. A330 lub A340 ma dziesięć opon (wydaje mi się, że przednie koła są mniejsze, ale zaniedbajmy to), więc całkowita masa powietrza wynosi maksymalnie 160 kg.

Maksymalna masa startowa A330 / A340 waży 250 000 kg, więc 160 kg oszczędności to około 0,06%. Innym sposobem, aby zobaczyć tę skalę, jest to, że 160 kg to w zasadzie dwóch pasażerów bez bagażu rejestrowanego, czyli około 500 g na pasażera (te samoloty przewożą około 300 osób).

Jednak musiałbyś też zainstalować wielokrotnie nadmiarowy system sprężania i dystrybucji powietrza pod wysokim ciśnieniem. Szybkie Google sugeruje, że rodzaj sprężarki powietrza, którego można użyć w warsztacie, waży 30–40 kg i ma tylko 8 barów (pamiętaj, potrzebujemy 16). Prawdopodobnie większość tej wagi to zbiornik wyrównawczy i nie jestem pewien, jak ma się to do czegoś, co byłoby potrzebne do pompowania opon samolotów. Będziesz jednak potrzebował czegoś solidnego do pompowania siedmiu metrów sześciennych powietrza pod ciśnieniem szesnastu barów w rozsądnym czasie, a nawet cztery z tych zwykłych pomp warsztatowych wyeliminowałyby większość lub wszystkie możliwe oszczędności na wadze.

Wszystkim tutaj brakuje jednego krytycznego faktu - opony lotnicze są wypełnione azotem. Tarcie opony na asfalcie może podnieść temperaturę na tyle, aby tlen mógł zareagować z gumą, powodując pożar. Azot jest w większości obojętny, dzięki czemu jest znacznie bezpieczniejszy.

Całe pytanie jest nieistotne, ponieważ nie byłbyś w stanie ponownie napełnić opon tylko azotem, chyba że przewozisz taką samą objętość na pokładzie samolotu w drugim zbiorniku, cofając oszczędność wagi.

Alternatywnie, możesz nosić sprzęt laboratoryjny potrzebny do destylacji frakcyjnej, ale zakładam, że byłby jeszcze cięższy.

To dobre pytanie. Oszacowano, że można zaoszczędzić 120 kg na sprężonym powietrzu w oponach, co nie jest bez znaczenia. Szczegółowe oszacowanie z wymiarami z tego linku. B777-300 ma opony w rozmiarze 52 X 21 R 22:

• 52 to średnica zewnętrzna w calach = 1,32 m
• 21 to szerokość opony w calach = 0,53 m
• 22 to średnica felgi w calach = 0,56 m
• Boczny obszar samej opony = $ \ frac {\ pi} {4} (1,32 ^ 2 - 0,56 ^ 2) $ = 1,23 m $ ^ 2 $.
• Objętość opony = powierzchnia boczna * szerokość = 1,23 * 0,53 = 0,65 m $ ^ 3 $. B777 ma 12 takich kół, więc całkowita objętość opony = 7,8 m $ ^ 3 $.
• Powietrze pod ciśnieniem 1 bara = 1,225 kg / m $ ^ 3 $. Dwanaście kół przy ciśnieniu 16 barów zawiera 7,8 * 1,225 * 16 = 153 kg powietrza.

Oszczędności rzędu 150 kg, każdy przejazd przez dwie do trzech dekad, to nic. kichać. Rozważ to na odwrót: jak rozsądna byłaby osoba, gdyby zaproponowała umieszczenie na pokładzie dodatkowych 150 kg na stałe, ponieważ dodatkowe paliwo byłoby nieistotne?

Aby ponownie napompować opony, cała infrastruktura jest już na pokładzie: ciśnienie końcowe sprężarki silnika odrzutowego jest zdecydowanie wyższe niż wymagane 16 barów. Z Rollys Royce The Jet Engine, wydanie 5:

Po schłodzeniu z 700C - 1000K do 30C = 300K, czyli w rząd wielkości ciśnienia powietrza wymaganego do ponownego napompowania opon. Więc technicznie wszystko jest możliwe. Opony można ponownie napompować za pomocą istniejącej infrastruktury na pokładzie. Oczywiście nie przy istniejącej niezmodyfikowanej infrastrukturze, jak jest teraz, trzeba będzie ją poprawić, ale jeśli chodzi o rząd wielkości, wszystko jest już na pokładzie. Poprawianie pompki ciśnienia w oponach w XXI wieku jest znacznie prostszym zadaniem niż wynalezienie pierwszego autopilota w 1930 roku. Mam na myśli, chłopaki.

Aluminiowa 1-calowa rura waży około kilograma na metr, a silniki są bardzo blisko kół. 10 m dodatkowego przewodu to dużo. Olej hydrauliczny ma wymiennik ciepła z paliwem w skrzydle, które jest bardzo zimne tuż przed lądowaniem, spędzając cały ten czas w temperaturze -30C. Powiedzmy, że cała instalacja do ponownego napompowania waży 30 kg.

Cały pomysł się rozpada, jeśli chodzi o aspekty bezpieczeństwa. Zbliżamy się do lotniska z niskimi rezerwami paliwa i przebitymi oponami, zbyt wiele rzeczy może pójść nie tak, a Murphy podnosi głowę z każdego rogu. Podwozie ma znaczną wagę i praktycznie nic nie wnosi do możliwości latających i ekonomicznych samolotu, ale lepiej upewnijmy się, że wyskakuje za każdym razem i może amortyzować ostatni etap lotu, zanim wszyscy pasażerowie będą mogli bezpiecznie wysiąść z pokładu.

W lotniczym transporcie pasażerskim, jeśli bezpieczeństwo musi konkurować z ekonomią, bezpieczeństwo zawsze wygrywa.

@mikerodent sugeruje w usuniętym poście, że opony mogą być wypełnione helem. Właściwie niezła sugestia: hel waży 0,164 kg / m3, oszczędność masy B777-300 wynosi 132 kg, a opony nie trzeba ponownie pompować. Odpowiedź zasługuje na cofnięcie i zaakceptowanie.