비행기 바퀴에 숨겨진 과학 원리가 궁금해요~

Question

비행기의 바퀴는 굉장히 작은데도 어떻게 그 큰 비행기가 착륙 할 때 받는 충격을 온전히 흡수 할 수 있나요?

바퀴는 어느 정도의 힘이나 압력을 감당할 수 있는 기술이나 원리가 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

우선 항공기 타이어는 미쉐린과 브리지스톤, 굿이어 등 세계 3대 타이어 업체가 대부분입니다.

이유는 간단한데 항공기 타이어를 만들기가 매우 어렵고, 또 타이어를 뜯어서 보더라도 어떻게 만들어졌는지 알 수 없고 그 원리 조차 짐작하기 힘들기 때문입니다.

말씀대로 항공기의 이착륙에는 상당한 충격이 발생하기 때문에 항공기 타이어는 21톤 이상의 하중을 견딜 수 있어야 하며 영하 50에서 영상 250도의 온도에서도 이상이 없어야 합니다.

이러한 충격과 하중을 견디는 것은 타이어의 재료와 만드는 방식의 기술에 의한 것이라고는 하지만 많은 부분이 각 제조사의 대외비 기술로 취급되고 있어 정확한 원리를 공개하고 있지는 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

비행기의 바퀴는 크게 타이어와 쇼크 스트럿으로 구성됩니다. 타이어는 비행기의 무게와 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 합니다. 타이어는 고무로 만들어지며, 고무의 탄성을 이용하여 충격을 흡수합니다. 또한, 타이어의 트레드는 활주로와의 마찰을 증가시켜 제동을 돕습니다.

쇼크 스트럿은 타이어와 동체를 연결하는 장치로, 타이어에서 전달되는 충격을 흡수하고, 동체로 전달되는 충격을 줄이는 역할을 합니다. 쇼크 스트럿은 유압식, 공압식, 기계식 등 다양한 방식으로 구현됩니다. 비행기의 착륙 시 충격은 일반적으로 항공기 전체 무게의 4~5배에 달합니다. 따라서, 타이어와 쇼크 스트럿은 이러한 충격을 견딜 수 있는 강도를 갖추어야 합니다.

타이어의 경우, 고무의 탄성, 트레드의 마찰력, 타이어의 사이즈 등이 충격 흡수 능력에 영향을 미칩니다. 일반적으로, 타이어의 사이즈가 클수록, 충격 흡수 능력이 우수합니다. 쇼크 스트럿의 경우, 유압식, 공압식, 기계식 등 방식에 따라 충격 흡수 능력이 달라집니다. 일반적으로, 유압식 쇼크 스트럿이 공압식, 기계식 쇼크 스트럿보다 충격 흡수 능력이 우수합니다.

최근에는, 첨단 기술을 적용하여 충격 흡수 능력을 향상시키고 있는 추세입니다. 예를 들어, 탄성 고분자를 사용한 타이어는 기존 타이어보다 충격 흡수 능력이 우수합니다. 또한, 전자 제어식 쇼크 스트럿은 착륙 시의 조건에 따라 충격 흡수 능력을 조절할 수 있습니다

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비행기의 바퀴는 고무로 만들어져 있으며, 고무 재료는 충격을 흡수하고 변형할 수 있는 유연성을 가지고 있습니다. 이로 인해 바퀴는 비행기가 착륙할 때 발생하는 충격을 흡수하고 변형함으로써 충격을 완화합니다.비행기의 바퀴에는 공기압 축축기가 장착되어 있습니다. 착륙 과정에서 바퀴에 압력이 가해지면, 공기압 축축기가 작동하여 압력을 분산시키고 충격을 완화합니다.

Answer 4

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

바퀴가 충격을 흡수한다기 보다는 바퀴에 연결된 축에서 충격을 대부분 흡수하죠.

흡수량은 비행기별로 케바케입니다.