لاستیک هواپیما; قهرمان خاموش نوار فرود

وقتی در مورد لاستیک صحبت می کنیم، معمولاً به لاستیک خودرو فکر می کنیم. گرد، مشکی، پر از شیار است و در کنار خیابان قابل تعویض است. با این حال، تایرهای هواپیما دنیای کاملا متفاوتی دارند. این دیگر موضوع راحتی یا مصرف سوخت نیست. نکته اینجا زنده ماندن است. اگر لاستیک که باید در زمان فرود فشار را تحمل کند، اشتباه کند، نتیجه فاجعه بار خواهد بود.

اگرچه تایرهای هواپیما در نگاه اول ساده به نظر می رسند، اما در واقع یکی از پیچیده ترین مواد مصرفی در صنعت هوانوردی هستند. قطعه ای که باید همزمان گرما، فشار، ضربه، سرعت، سایش و تغییرات شدید دما را تحمل کند. لاستیکی که نه تنها وزن هواپیما، بلکه وزن سوخت، بار، مسافران و حتی خطای انسانی را نیز تحمل می کند.

لاستیک هواپیما در لحظه فرود از حالت ثابت به سرعت بیش از 250 کیلومتر در ساعت می رسد. و این در کسری از ثانیه است. این به معنای شوک حرارتی و مکانیکی همزمان است. سطح لاستیک می تواند به طور همزمان به دمای بیش از 200 درجه سانتیگراد برسد بدون اینکه ترک بخورد یا خرد شود. اینجاست که می‌فهمیم چرا لاستیک‌های هواپیما شبیه لاستیک‌های خودرو یا حتی کامیون نیستند.

ساختار تایر هواپیما چند لایه و طراحی شده است. برخلاف تصور رایج، این لاستیک ها سفت نیستند و از ترکیب لایه های متعدد لاستیک طبیعی و مصنوعی، الیاف تقویت کننده و سیم های فولادی یا آرامید ساخته می شوند. هر لایه وظیفه خاصی دارد. یکی برای مقاومت در برابر فشار، یکی برای کنترل تغییر شکل، یکی برای مقاومت در برابر حرارت و دیگری برای چسبندگی به سطح پیوند.

یکی از تفاوت های مهم بین لاستیک هواپیما و لاستیک خودرو، فشار باد است. فشار داخل تایر هواپیما گاهی به بیش از 200 PSI می رسد. رقمی تقریبا غیر قابل تصور برای لاستیک خودرو. این فشار بالا به لاستیک اجازه می دهد تا وزن زیادی را با حداقل تغییر شکل حمل کند. به عبارت ساده، تایر نباید “خواب” داشته باشد. باید محکم بایستد.

تایرهای هواپیما ترکیبی از لاستیک طبیعی و مواد مصنوعی پیشرفته هستند. لاستیک طبیعی انعطاف پذیری بالایی دارد، اما به تنهایی برای شرایط سخت کافی نیست. به همین دلیل پلیمرهای مصنوعی خاصی که مقاومت در برابر حرارت و سایش را افزایش می دهند اضافه می شود. علاوه بر این، از الیاف بسیار بادوام مانند نایلون، آرامید و حتی کولار استفاده می شود. همان موادی که در جلیقه های ضد گلوله استفاده می شود.

فناوری تولید این تایرها به قدری دقیق است که کوچکترین نقصی در فرآیند تولید می تواند کل تایر را غیرقابل استفاده کند. به همین دلیل است که تولیدکنندگان لاستیک هواپیما محدود و کم هستند و هر تایر قبل از نصب چندین مرحله تست را پشت سر می گذارد. از تست فشار و حرارت گرفته تا تست ترک خوردگی و یکنواختی سازه.

نکته جالب این است که طول عمر لاستیک های هواپیما بر خلاف تصور عموم زیاد نیست. حتی اگر به ظاهر سالم باشد، باز هم تعداد مشخصی تیک آف و فرود برایش تعریف شده است. پس از آن لاستیک نیاز به تعویض یا بازسازی دارد. چیزی به نام “هنوز کار” در صنعت هوانوردی وجود ندارد. هر چیزی یک عدد و استاندارد دارد.

بسیاری از لاستیک های هواپیما را می توان از نو پنچر کرد. یعنی پس از از بین رفتن لایه بیرونی، لاستیک به کارخانه برمی گردد، لایه های فرسوده برداشته شده و یک لایه جدید روی آن قرار می گیرد. این مطالعه نه تنها از نظر اقتصادی بلکه از نظر زیست محیطی نیز حائز اهمیت است. البته این بازسازی تنها در صورتی انجام می شود که ساختار داخلی لاستیک کاملا سالم باشد.

طراحی آج لاستیک هواپیما نیز تفاوت اساسی با طراحی یک خودرو دارد. آج لاستیک هواپیما برای چسبیدن در پیچ ها طراحی نشده است، بلکه برای تخلیه آب و جلوگیری از لغزش روی باند خیس طراحی شده است. هواپیما چرخش شدیدی انجام نخواهد داد. باید به صورت مستقیم، محکم و قابل پیش بینی حرکت کند.

هواپیماهای بزرگ تایرهای بیشتری دارند. نه برای زیبایی، بلکه برای توزیع وزن. با افزایش وزن هواپیما، تعداد چرخ ها و لاستیک ها نیز افزایش می یابد. این توزیع وزن باعث کاهش فشار روی هر تایر می شود و مسیر آسیبی نمی بیند. بنابراین، برای مثال، یک هواپیمای پهن پیکر دارای ده ها چرخ است.

یکی از خطرناک ترین اتفاقات مربوط به لاستیک های هواپیما، انفجار آنها در هنگام فرود یا برخاست. اما سیستم های هواپیما برای حفظ کنترل حتی در صورت خرابی یک یا چند تایر طراحی شده اند. این مفهوم افزونگی در طراحی است. هیچ چیز نباید به یک قطعه متصل شود.

در سال های اخیر فناوری های جدیدی وارد صنعت تایر هواپیما شده است. استفاده از مواد سبک تر، بادوام تر و ماندگارتر به کاهش هزینه های عملیاتی کمک کرده است. علاوه بر این، از سنسورهایی که فشار و دمای لاستیک ها را کنترل می کنند، استفاده شد تا قبل از بروز هر گونه مشکلی هشدار لازم را بدهد.

با وجود تمام این پیچیدگی ها، لاستیک هواپیما هنوز یکی از نادیده گرفته ترین قسمت های هواپیما است. نه دیده می شود و نه درباره آن صحبت می شود. اما نبود یا شکست آن همه چیز را متوقف می کند. هواپیمای بدون موتور هنوز هم می تواند روی زمین بماند، اما بدون لاستیک حتی روی زمین هم امن نیست.

تایرهای هواپیما نماد آنچه در صنعت هوانوردی مهم است: اطمینان مطلق در جزئیات. جزئیاتی که اگر کار نکنند هیچ چیز دیگری مهم نیست.