航空器用轮胎的管理方法以及航空器用轮胎的管理装置与流程

本发明涉及航空器用轮胎的管理方法及其装置，特别是涉及机体着陆时的轮胎内压的调整。

背景技术：

以往，在安装于机体时、起飞前对航空器用轮胎的内压进行检查，将其调整为考虑了起飞时的载荷的内压。

另一方面，在航空器用轮胎中，作为监视轮胎的状态的系统，提出了如下结构的航空器用轮胎的监视装置：在轮胎内设置具备用于检测轮胎的压力、温度的传感器的rf应答机，并且，利用安装于机体的读取器从应答机经由天线读取轮胎的内压、温度的数据(例如，参照专利文献1)。

由此，能够监视动作中的轮胎的状态，因此能够根据需要采取用于对轮胎进行修补或者修理的恰当的处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-49999号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

可是，航空器用轮胎的内压虽然在起飞时被调整为适当的内压，但在着陆时不一定成为适当的内压，因此需要在着陆时将轮胎的内压调整为适当的内压。

然而，在所述的专利文献1中，仅检测轮胎的内压、温度，关于在机体着陆时需要将轮胎内压调整为适当的内压，没有公开也没有启示。

本发明是鉴于以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够将着陆时的轮胎的内压调整为适当的内压的航空器用轮胎的管理方法及其装置。

用于解决问题的方案

本发明是用于管理航空器用轮胎的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取被存储于飞行中的航空器内的轮胎的内压和所述轮胎的温度；获取所述航空器的周围的温度和气压；获取所述航空器的起飞地点和着陆地点的标高和气温；根据起飞机场的标高和气温的信息计算起飞时的目标内压；根据所述航空器的轮胎的周围的温度和气压、着陆机场的气温和气压以及预想的着陆时施加于轮胎的载荷的信息，计算使轮胎内压成为着陆时的目标内压这样的飞行中的轮胎的内压；以及调整飞行中的轮胎的内压，以使所述获取到的存储于航空器内的轮胎的内压成为所述计算得到的飞行中的轮胎的内压。

像这样，在飞行中，调整轮胎内压以使着陆时的轮胎内压成为目标内压，因此不仅是起飞时，在着陆时也能够将轮胎内压设为使轮胎挠曲适当这样的值。因而，不会损害轮胎的耐久性，能够提高轮胎的耐磨损性。

另外，本申请发明是用于管理航空器用轮胎的装置，其特征在于，该装置包括：轮胎信息获取部件，其获取被存储于飞行中的航空器内的轮胎的内压信息和所述轮胎的温度信息；机体信息获取部件，其获取所述航空器的周围的温度和气压的信息；着陆时内压设定部件，其根据着陆地点的标高和气温设定着陆时的所述轮胎的目标内压即着陆时内压；飞行中内压计算部件，其根据所述飞行中的轮胎的内压信息和温度信息、所述航空器的轮胎的周围的温度和气压的信息计算飞行中的轮胎的内压；以及轮胎内压调整部件，其调整着陆前的轮胎的内压，以使所述计算得到的着陆前的轮胎的内压成为所述着陆时内压。

通过采用这样的结构，能够实现不会损害轮胎的耐久性，能够提高轮胎的耐磨损性的航空器用轮胎管理装置。

另外，所述发明内容并非列举本发明的所需要的全部的特征，这些特征组的子组合也另外成为技术方案。

附图说明

图1是表示本实施方式的航空器用轮胎的管理装置的结构的图。

图2是表示传感器的安装例的图。

图3是本实施方式的航空器用轮胎的管理方法的流程图。

具体实施方式

实施方式

图1是表示本实施方式的航空器用轮胎的管理装置10的结构的功能框图，在该图中，附图标记11是传感器单元，附图标记12是起飞地点信息获取部件，附图标记13是轮胎信息获取部件，附图标记14是机体信息获取部件，附图标记15是着陆地点信息获取部件，附图标记16是着陆前内压设定部件，附图标记17是飞行中内压计算部件，附图标记18是轮胎内压调整部件。

如图2所示，传感器单元11具备压力传感器11a和温度传感器11b，与航空器用轮胎(以下，称为轮胎1)的轮胎气门嘴2成为一体，安装于轮辋3的轮胎气室4内，用于测量轮胎1的内部的气体的温度。另外，附图标记11c是将测量得到的轮胎1的内部的气体的温度向轮胎信息获取部件13发送的发送器。

起飞地点信息获取部件12用于从起飞的机场获取起飞前的机场的气温(外部气温)与标高(气压)的数据。另外，关于外部气温，也可以使用由机体信息获取部件14的外部气温传感器14a获取的温度。

轮胎信息获取部件13用于获取轮胎1的内部的气体的温度。具体而言，用于存储从发送器11c发送来的轮胎1的内部的气体的温度。

机体信息获取部件14包括安装于未图示的航空器的机体的外部气温传感器14a和高度计14b，用于测量航空器的周围的温度和气压。

着陆地点信息获取部件15用于从着陆机场获取着陆机场的气温(外部气温)和标高(气压)的数据。

着陆前内压设定部件16用于根据着陆机场的标高和外部气温及航空器的重量计算出轮胎内压ipa，以使着陆的轮胎的挠曲成为预先设定的挠曲(子午线轮胎的情况：35％，斜交轮胎的情况：33％)。另外，航空器的重量是从起飞前的作用于轮胎1的载荷减去飞行中消耗的燃料的量的重量而得到的。

飞行中内压计算部件17利用以下的计算式(1)、(2)计算所述航空器的飞行中的高度处的轮胎内压ip以使校正系数y成为预先设定的值，利用轮胎内压调整部件18调整ip。

此处，ta是飞行中的轮胎内部的气体温度，ti是预想的着陆时轮胎内部的气体温度(外部气温)。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

另外，校正系数y处于-0.943773<y<1.0563的范围。

在着陆时，作用于轮胎的载荷比起飞时小，因此ip比在飞行中测量到的内压低。因而，轮胎内压调整部件18通过排出轮胎内的空气而调整轮胎内压。

接下来，参照图3的流程图说明本发明的航空器用轮胎的管理方法。

本例的流程图包括起飞前的轮胎的内压调整步骤(步骤s10～s14)和着陆前的轮胎的内压调整步骤(步骤s21～s24)。

例如在安装轮胎时等航空器起飞之前对起飞前的轮胎内压ip进行设定，以使起飞时的轮胎的挠曲在子午线轮胎的情况下成为35％，在斜交轮胎的情况下成为33％。

若在着陆后长时间停机，则起飞前的轮胎的温度与机场的外部气温相同，但若从着陆后起的停机时间较短，则轮胎的温度受到着陆、滑行引起的轮胎的发热的影响，比外部气温高。

因而，首先，对于起飞前的轮胎内压的设定，根据乘客数量、搭载燃料计算或测量作用于轮胎的载荷(步骤s10)，根据该载荷设定起飞时的目标内压(以下，称为管理目标内压ipa)(步骤s11)。

接下来，测量外部气温ta和轮胎内部的气体温度ti(步骤s12)，利用以下的换算式(1)、(2)，调整轮胎内压ip，以使校正系数y成为预先设定的值(步骤s13)。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

另外，校正系数y处于-0.943773<y<1.0563的范围。

ip1表示外部气温为ta、轮胎内部的气体温度为ti的情况下的相对的内压，ip2是外部气温为ta的情况下的内压的目标值。

在步骤s14中，判断ip1与ip2之差是否为5psi以内。

在ip1与ip2之差超过5psi的情况下，调整轮胎内压ip以使ip1与ip2之差成为5psi以内，之后，返回到步骤s13，再次求出ip1。

在步骤s14中，在ip1与ip2之差为5psi以内的情况下，在步骤s13中调整得到的ip成为轮胎内压。

由此，能够将起飞时的轮胎的挠曲在子午线轮胎的情况下设为35％，在斜交轮胎的情况下设为33％。

接下来，说明着陆前的轮胎的内压调整步骤。

首先，获取着陆机场的着陆时所预测的外部气温的数据(步骤s21)，根据外部气温和载荷设定着陆时的目标内压即管理目标内压ipa(步骤s22)。

另外，作为作用于轮胎的载荷，使用从起飞时的载荷减去飞行中消耗的燃料而得到的载荷w即可。

管理目标内压ipa是使着陆时的轮胎的挠曲在子午线轮胎的情况下成为35％，在斜交轮胎的情况下成为33％这样的内压。

接下来，使用以下的换算式(1)、(2)求出用于将着陆时的轮胎内压设为管理目标内压ipa的上空的轮胎内压ip(步骤s23)。

另外，在该情况下，ta是着陆时的轮胎内部的气体温度，ti是上空的轮胎内部的气体温度。着陆时的轮胎内部的气体温度与着陆机场的外部气温相等。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

ip1是使用时设定目标内压，是根据以管理目标内压ipa为指标测量得到的内压ip、上空的轮胎温度ti以及着陆时的轮胎温度ta计算出来的。

ip2是温度换算设定目标内压，是根据管理目标内压ipa和着陆时的轮胎温度ta计算出来的。另外，ip和ipa也需要考虑各自的地点的高度。这是因为，若高度变高，则伴随着气压的降低，轮胎的内压上升。

在步骤s24中，判断ip1与ip2之差是否为5psi以内。

在ip1与ip2之差超过5psi的情况下，返回到步骤s23，调整轮胎内压ip。

[实施例]

在实施例中，将起飞机场和着陆机场中的环境和使用条件置换为室内的试验条件而实施试验，验证其效果。

在实施例和比较例1、2中使用的轮胎是a320用主轮胎46×17r2030pr，标准载荷为46000lbs.，标准内压为222psi。

另外，实施室内实验的场所的标高为82m，气温为25℃，气压以海平面气压p0＝1013.25hpa(1个大气压)为基准，设为1003.78hpa进行验证。

验证效果的试验使用直径3m的滚筒试验机。

另外，为了使滚筒表面接近于机场的跑道的凹凸，在滚筒用钢的表面粘贴砂纸，促进胎面的磨损。

以下，说明机体起飞的机场的标高较高且为低温，机体着陆的机场的标高较低且为高温的情况。

·起飞时的轮胎的使用条件和机场的环境如以下所述。

轮胎载荷41400lbs.轮胎内部的气体温度-10℃

机场的标高0m气温-30℃

(在起飞时，由于滑行，成为轮胎内部的气体温度比机场的外部气温高20℃的状态)

·着陆时的轮胎的使用条件和机场的环境如以下所述。

轮胎载荷32200lbs.轮胎内部的气体温度30℃

机场的标高1000m气温30℃

(起飞后，轮胎内部的气体被冷却，在着陆时，成为与着陆时的机场的外部气温相同的状态)

比较例1

在比较例1中，在实机体中，不实施根据起飞和着陆的机场的气温、标高以及轮胎内部的气体温度对轮胎内压的校正，轮胎的内压设定为起飞时的轮胎的挠曲成为35％。

由此，若起飞时的轮胎载荷是41400lbs.，则内压设定为200psi。

若在轮胎安装时，轮胎内部的气体温度与机场的外部气温相同，在起飞时，成为轮胎内部的气体温度比气温高20℃的状态，则设为ti＝-10℃，ta＝-30℃，使用以下的换算式(1)、(2)，求出使校正系数成为y＝0.0563的内压ip。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

结果成为ip＝184psi，ip1＝184.74psi，ip2＝184.03psi，ip1与ip2之差为±5psi以内，因此内压成为184psi。

在室内起飞试验中，将内压设为184psi，将轮胎载荷设为46000lbs.，以速度40km/h滑行行驶10分钟后停止，在50秒内使速度成正比上升，加速至225km/h而起飞。将其设为一次起飞试验。

接下来，求出着陆时的内压。

在着陆时，轮胎内部的气体温度与机场的外部气温相同，为30℃。另一方面，在起飞时，轮胎内部的气体温度比机场的外部气温高，因此ta＝-10℃。因而，设为ti＝30℃，ta＝-10℃，使用上述的换算式(1)、(2)，求出使校正系数成为y＝0.0563的内压ip。

结果成为ip＝231psi，ip1＝200.29psi，ip2＝200.28psi，ip1与ip2之差为±5psi以内，因此内压成为231psi。

即，在不进行基于着陆机场的气温、标高以及轮胎内的气体温度的校正的情况下，内压仅在轮胎内的气体温度的变化(-10℃→30℃)的影响下从184psi变为231psi。

并且，若考虑起飞和着陆的机场的标高不同(1000m)，则内压增加1.5psi，最终成为232.5psi。

因而，将内压设为232.5psi，将轮胎载荷设为32200lbs.，实施着陆试验。

在本条件下，轮胎的挠曲成为23.4％。

在起飞试验后、将轮胎在室内冷却之后实施着陆试验。

着陆速度为180km/h，在30秒内减速至速度为40km/h，继续以速度40km/h滑行行驶10分钟后停止。将其设为一次着陆试验。

在着陆试验结束后，将轮胎在室内冷却之后，再次实施起飞试验。

之后，以上述的条件交替重复实施起飞和着陆试验。

在分别进行500次起飞试验和着陆试验之后，轮胎的胎面磨损，中央槽消失。

并且，分别重复两次轮胎的翻新、起飞试验、着陆试验，实施了共计1500次试验，但轮胎未见分离等异常。

像这样，在比较例1中，着陆时的轮胎的内压依赖于起飞时的轮胎内压，因此着陆时的轮胎的挠曲减小至23.4％，其结果得知，未成为能够发挥目标磨损的使用条件。

即，在着陆时，在轮胎与跑道接触的瞬间，大量的胎面橡胶被路面刮削掉，若轮胎的挠曲较小，则轮胎的接地面积也变小，因此轮胎的磨损量变大。

比较例2

对于比较例2的起飞时的使用条件，设定为，内压为200psi，轮胎载荷为41400lbs.，挠曲成为适当的轮胎应变(35％)，这些方面与比较例1相同。

另一方面，着陆时的使用条件为了减少轮胎的磨损而设定为使轮胎的挠曲成为适当值即35％。

为了将轮胎的挠曲设为35％，需要将着陆时内压设为ipa＝155psi。

将轮胎内的气体温度设为ti＝30℃，将机场的外部气温设为ta＝-10℃，使用以下的式(1)、(2)，求出使校正系数成为y＝0.0563的内压ip。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

结果成为ip＝179psi，ip1＝155.15psi，ip2＝155.28psi，ip1与ip2之差为±5psi以内，因此内压成为ip＝179psi。

此处，即使考虑由于起飞和着陆的机场的标高差(1000m)导致的内压降低1.5psi，起飞时的内压也成为177.5psi。

若起飞时的内压为177.5psi，轮胎载荷为41400lbs.，则着陆时的轮胎的挠曲成为39％。

与比较例1同样地，重复起飞试验和着陆试验，分别重复500次之后，由于在胎圈部产生分离，因此结束试验。

另外，轮胎的中央槽仅磨损了约7成左右。

由此，得知，在使起飞时的轮胎内压ip降低以使着陆时的轮胎的挠曲成为适当值即35％的情况下，轮胎的磨损改善，但轮胎的耐久性降低。

实施例

在比较例2中，为了提高耐磨损性，降低了起飞时的轮胎内压，但在本发明的实施例中，如以下所示，使起飞时的使用条件与比较例1相同，将着陆时的轮胎内压调整为适当的内压，从而不会损害轮胎的耐久性，并提高轮胎的磨损。

在室内起飞试验中，将内压设为184psi，将轮胎载荷设为4600lbs.，以速度40km/h滑行行驶10分钟后，在50秒内使速度成正比上升，加速至225km/h而起飞。将其设为一次起飞试验。

在着陆时，为了获得适当的轮胎的挠曲(35％)，需要将着陆时的内压设为ipa＝155psi。以下，示出其步骤。

首先，求出着陆前的高度为10000m时的内压。

在高度10000m的上空，外部气温与轮胎内部的气体温度均为-40℃。因而，在起飞时，在轮胎内部的气体温度为ti＝-10℃、标高为0m时设定为内压200psi的轮胎的内压在高度10000m、外部气温ta＝-40℃的条件下成为ip＝177psi。设为ti＝-40℃，ta＝-10℃，在下述的换算式(1)、(2)中，求出ip，以使校正系数成为y＝0.0563。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

结果成为ip1＝199.86psi，ip2＝199.96psi，ip1与ip2之差为±5psi以内，因此内压成为177psi。

此处，若考虑由于与起飞的机场之间的高度差而增加14.5psi，则高度10000m处的内压成为191.5psi。

因而，在着陆机场的标高为1000m，气温为30℃(轮胎内部的气体温度也为30℃)时，为了将着陆时的内压设为用于实现使着陆时的轮胎的挠曲成为适当值即35％的内压即155psi，需要对轮胎内压进行调整(减压)，以使高度10000m、外部气温ta＝-40℃的条件下的内压变低。

将上空的轮胎内部的气体温度设为ti＝-40℃，将着陆机场的轮胎内部的气体温度设为ta＝30℃，使用以下的换算式(1)、(2)，以使校正系数成为y＝0.0563的方式求出用于将着陆时的内压设为155psi的、高度为10000m、外部气温ta＝-40℃的条件下的内压ip。

ip1＝{ip-(a4·ti⁴+a3·ti³+a2·ti²+a1·ti+y)}·(273+ta)/(273+ti)+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(1)

ip2＝ipa+a4·ta⁴+a3·ta³+a2·ta²+a1·ta+y……(2)

其中，a1＝33×10^-4、a2＝4×10^-5、a3＝2×10^-6、a4＝4×10^-8

结果成为ip＝119psi，ip1＝155.08psi，ip2＝154.96psi，ip1与ip2之差为±5psi以内，因此内压成为119psi。

若考虑由于着陆的机场的高度差(9000m)而增加13.1psi，则高度10000m处的内压成为132psi。

因而，在高度10000m的上空，通过排出轮胎的空气的一部分，使起飞的状态下的内压191.5psi降低至132psi，则在着陆机场的使用条件下，能够以适当的内压即155psi(轮胎的挠曲35％)着陆。

在室内试验下，以内压为155psi、轮胎载荷为32200lbs.实施着陆试验。

起飞试验与比较例1相同，因此省略说明。

另外，在起飞试验后、将轮胎在室内冷却之后实施着陆试验。

着陆速度为180km/h，在30秒内减速至速度为40km/h，继续以速度40km/h滑行行驶10分钟后停止。将其设为一次着陆试验。

在着陆试验结束后，将轮胎在室内冷却之后，再次实施起飞试验。

之后，以上述的条件交替重复实施起飞和着陆试验。

轮胎的胎面磨损、中央槽消失是在分别进行700次起飞试验和着陆试验之后出现的。

并且，分别重复两次轮胎的翻新、起飞试验、着陆试验，实施了共计2100次试验，但轮胎未见分离等异常。

像这样，确认了，在高度10000m的上空，若将轮胎的空气的一部分排出而使内压降低，则在着陆机场的使用条件下，能够以适当的内压即155psi(轮胎的挠曲35％)着陆，因此不损害耐久性，能够提高轮胎的耐磨损性。

以上，使用实施方式和实施例说明了本发明，本发明的保护范围不限定于所述实施方式所记载的范围。能够对所述实施方式施加多种变更或者改进对于本领域技术人员而言也是明确的。根据权利要求书可明确，这样的施加了变更或者改进的方式也能包含于本发明的保护范围。

例如，在所述实施例中对如下情况进行了说明：在机体起飞的机场的标高和气温较低、着陆的机场的标高和气温较高的情况，即，不进行轮胎压力的调整的情况下，以比在机体起飞前设定的内压高的内压着陆，但自不待言，本发明也能够应用于起飞的机场的标高和气温较高且着陆的机场的标高和气温较低的情况、起飞和着陆的机场的标高和气温大致相同的情况等。

即，在起飞机场的标高和气温较高、着陆机场的标高和气温较低的情况下，以比在机体起飞之前设定的内压低的内压着陆，但在着陆时，机体变轻了消耗的燃料的量，其结果，作用于轮胎的载荷减少。因而，通常，轮胎的挠曲比适当值即35％小，因此优选的是，与所述实施方式同样地，在上空，排出轮胎的空气的一部分而使内压进一步降低。

另外，需要在上空向轮胎的内部注入气体限于例如在起飞后在短时间内紧急着陆等消耗的燃料较少的情况。

另外，在所述实施方式中，将绝对目标内压(管理目标内压ipa)设为恒定，但ipa即使在相同环境、相同使用条件下，有时也根据所要求的性能而不同。另外，即使所要求的性能相同，也会根据轮胎尺寸、规格、所使用的轮胎的环境、使用条件而不同。

附图标记说明

1：航空器用轮胎，2：轮胎气门嘴，3：轮辋，

4：轮胎气室，10：航空器用轮胎的管理装置，

11：传感器单元，11a：压力传感器，

11b：温度传感器，11c：发送器，12：起飞地点信息获取部件，

13：轮胎信息获取部件，14：机体信息获取部件，

14a：外部气温传感器，14b：高度计，

15：着陆地点信息获取部件，16：着陆前内压设定部件，

17：飞行中内压设定部件，18：轮胎内压调整部件。