航空輪胎成品主要檢測設備綜述

王超群，齊立平

（青島雙星輪胎工業有限公司，山東 青島 266400）

航空輪胎是飛機起落架的重要部件，必須抗沖擊、抗刺扎、耐高溫。苛刻的使用條件要求航空輪胎成品檢測項目和方法與一般車輛輪胎不同，同時要求檢測設備必須適應檢測項目需要，在生產應用中不斷更新換代，向智能化、信息化和專業化方向發展[1]。

1 航空輪胎成品檢測簡介

目前，國內航空輪胎檢測方法和標準趨于成熟和完善，國家標準和國家軍用標準與國際標準趨于一致。按照國家標準GB/T 9747—2008《航空輪胎試驗方法》和國家軍用標準GJB 108B—1998《軍用航空輪胎試驗方法》規定，航空輪胎主要檢測項目包括動態模擬試驗、爆破壓力試驗、靜負荷性能試驗、導靜電試驗、靜平衡差度試驗、內部缺陷檢測、斷面分析、物理性能試驗、充氣外緣檢測、質量稱量、無內胎輪胎氣密性試驗、有內胎輪胎胎圈密合壓力試驗和外觀質量檢查等[2-3]。除動態模擬試驗可申請國家指定專業檢測機構執行外，其余項目都必須進行出廠批次檢驗。

2 航空輪胎成品檢測設備

根據對技術裝備要求的專業性、適用性和差異性不同，航空輪胎成品檢測項目分成三類：一類是一種設備只能對應檢測一類項目，專業化較強，如靜平衡差度試驗、動態模擬試驗、爆破壓力試驗、靜負荷性能試驗、內部無損檢測和導靜電試驗等；另一類是配備工裝相對簡單、人工操作較多，如斷面分析、充氣外緣檢測、質量稱量、氣密性試驗和密合壓力試驗等，需用一些測量器具和配套輪輞，按照GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準即可實施；還有一類是檢測項目與一般車輛輪胎相同，可以使用相同的檢測設備進行試驗，如航空輪胎物理性能試驗中胎面膠和胎側膠的性能、簾線性能和簾布層間粘合強度試驗等。后兩類檢測項目配套裝備齊全、技術成熟、標準完善，在此不作贅述，本文重點對第一類裝備進行論述。

2.1 靜平衡差度試驗機

為了控制航空輪胎在高速行駛中的抖動，地面速度在200 km·h-1以上的航空輪胎都要進行靜平衡差度試驗，并在輪胎內側胎頂貼平衡補片，使靜平衡差度控制在標準范圍內。

靜平衡差度試驗是航空輪胎成品檢測項目中非常重要的一項。在國內，靜平衡差度試驗對設備需求尚未形成規模，靜平衡機尚處于開發研制階段，輪胎生產廠家使用的靜平衡機主要依靠進口。在此過渡階段，使用子午線輪胎動平衡試驗機檢測航空輪胎靜平衡差度具有可行性，可滿足檢測項目及修補校正的要求。

2.1.1 靜平衡機

靜平衡機臥式安裝，輪胎立式測量，輪轂尺寸與待測靜平衡輪胎相匹配。靜平衡機裝配輪胎后靜止位可標記輕點位置，從測力機構上讀取的靜不平衡力數值表示輪胎的靜平衡差度，測試原理如圖1所示，試驗機精度不大于10 g。

圖1 靜平衡機測試原理示意

按下式計算試驗輪胎的靜平衡差度：

式中：M為試驗輪胎的靜平衡差度，N·cm；W為試驗測出的輪胎靜不平衡力，N；Dn為試驗輪胎的最大內直徑，cm。

靜平衡機結構原理和工裝配備相對簡單，測量效率和精度不高，隨著動平衡試驗機的出現，國內外此類航空輪胎靜平衡機幾乎全部停產，國內新的專業測量設備尚處于開發研制階段。

2.1.2 子午線輪胎動平衡試驗機

為了測量航空輪胎成品靜平衡差度，可利用現有的子午線輪胎動平衡試驗機。德國SCHENCK公司、日本國際計測器株式會社、意大利SICAM公司、日本神戶制鋼所和我國軟控股份有限公司等專業動平衡試驗機生產廠家都生產此類在線檢測設備，檢測項目包括上不平衡量及角度、下不平衡量及角度、總靜不衡量及角度、力偶不平衡量及角度、跳動度及角度等。航空輪胎靜平衡差度是指合成靜不平衡量，從結構原理、工裝配備、測量方法和測量精度等方面論證均具有可行性。

現以日本國際計測器株式會社生產的FDBRC-6142TB-R型全鋼載重子午線輪胎動平衡試驗機（見圖2）為例進行介紹。

圖2 全鋼載重子午線輪胎動平衡試驗機

測試航空輪胎必須配備靜平衡測試專用輪輞，航空輪胎外直徑、斷面寬、胎圈直徑和質量必須滿足設備技術性能要求，同時通過零位標定、量標定、偏心校正和零校正等相關校驗。

（1）工藝流程。輪胎進入定中潤滑工位潤滑胎圈，再由傳送輥輸送到測量工位，上輪輞下降與下輪輞夾緊鎖定輪胎胎圈、充氣達到規定充氣壓力，輪胎旋轉，速度穩定后即可進行壓電傳感器的數據采集。輪胎減速達到規定速度進行跳動度數據采集，然后停止旋轉，放氣，輪胎進入下一個工位，整個過程結束。

（2）設備機構。由輪胎輸入、定中潤滑、動/靜平衡測量、分級打標以及分級輸出5個工位組成。

（3）電氣控制系統。控制系統包括工控機、伺服控制器及伺服電動機、變頻器及變頻電動機、可編程控制器、氣動元件及氣缸、低壓控制電氣元件、各種傳感器以及編碼器。

（4）測控系統。上位機測控軟件將采集到的數據進行存儲、濾波、運算，并顯示結果。

（5）標定計算。標定計算是動平衡試驗機計算的核心部分，通過動平衡參數標定可以減少數據誤差對計算的影響，同時也消除系統誤差[4]。

（6）靜平衡差度值測試根據。航空子午線輪胎靜平衡差度的要求：對于主輪胎，M≤0.003 83（Dw為輪胎最大充氣外直徑）；對于其他輪胎，M≤0.002 74。

航空輪胎靜平衡差度試驗只是使用動平衡試驗機中的一項檢測功能，對于力偶不平衡度、跳動度等參數，可同時測量，但只作為參考。

（7）檢測結果校正。如果航空輪胎靜平衡差度測試值超過要求，需要修正后重新檢測，可按照下式進行計算：

式中，Mb為航空輪胎靜平衡差度修補量，g。

以46×17R20主輪航空輪胎為例，若靜平衡差度檢測值超過標準（56 N·cm），需要按式（2）計算結果進行修補。

一種方法是使用專門配制的動平衡試驗機修飾液進行修補，修飾液呈膠糊狀，其配比（kg）如下：膠料 15，辛基酚醛增粘樹脂 4.6，間接法氧化鋅 48，120#汽油 125±10。修飾液涂刷在航空輪胎輕點角度胎頂內側，修補量通過小型電子臺秤稱量（單位為g）。

另一種方法是貼平衡補片，航空輪胎修補專用平衡片有7種規格，由修補量折算出相應規格平衡片，按照航空輪胎安裝平衡片工藝程序，使用專用化學藥水及柔性軸砂輪、鼓風砂輪、輪廓型輪、鋼絲刷等專用工具進行貼平衡片修補。

2.1.3 自動平衡機

米其林等專業航空輪胎生產廠家使用航空輪胎專用自動平衡機測試靜平衡差度。德國Hofmann公司生產的輪胎自動平衡機有EVD100R/A和EVD300R/A兩種規格，可兼顧215.9～584.2 mm（8.5～23英寸）輪輞幾乎所有規格航空輪胎的靜平衡差度測試，如圖3所示。

圖3 航空輪胎自動平衡機主機

（1）工藝流程。航空輪胎被傳送到自動平衡機的中心站并固定。升降臺下降，6爪適配器調整夾緊輪胎，設備加速旋轉，測量不平衡量并標記。停止旋轉后，松開加緊的輪胎，升降臺向上移動，輪胎被傳送到下個工位。

（2）設備結構及測量系統。輪胎中心定位由可同時漲縮的4只機械臂的定心夾具來實現，定心夾具固定在傳送裝置上，傳送裝置可將輪胎放到適配器上。6爪輪胎適配器能夠夾緊輪胎一起旋轉，一種規格適配器直徑調整范圍為76.2～101.6 mm（3～4英寸），在旋轉中心支座上可安裝不同的夾爪適配器。

通過使用標準環、校準砝碼和帶有自動零點校正的校準系統來調整測量設備，從而消除數據誤差對計算結果的影響。

（3）控制系統及軟件。采用西門子S7 PLC、測量電子設備、打印機、驅動器、接觸器、變壓器、工業PC等。控制和測試軟件采用開放統計程序，通過該軟件可以很容易確定平衡機符合ISO 9000標準要求。以指示器指示靜態不平衡量（從0.1 g到200 kg）及不平衡位置，測試期間轉子變形或變化可自動測試和校準。

（4）技術數據。包括輪胎最大質量、輪胎外直徑（最小、最大）、輪胎寬度（最小、最大）、平衡速度、主驅動額定功率、電動機轉速、測量精度、靜態不平衡標準量偏差、靜態不平衡標準角度偏差和測試周期等。

自動平衡機利用動平衡原理測試靜平衡差度值，測試過程中使用夾爪適配器代替動平衡試驗機上的專用輪輞，節省費用，減少輪胎充氣環節，同時標定配置校準環和砝碼，對適配器等相關組件進行偏心校正和零校正，相對動平衡試驗機的輪輞校正較為簡單，操作可行性強。自動平衡機平均測量精度不大于25 g·cm，測量偏差不大于10 g·cm，角度偏差為1°～5°，在保證與動平衡試驗機同等級測量精度和偏差的情況下，每條輪胎的測量周期短于18 s，相對動平衡試驗機測試的平均用時45 s，檢測效率提升2.5倍。但EVD100R/A和EVD300R/A系列航空輪胎自動平衡機高昂的價格限制了其普及應用。

2.2 激光數字錯位散斑無損檢測儀

航空輪胎主要內部質量缺陷是脫層和氣泡，只有采用激光無損檢測技術才可有效檢測出來。在GB/T 9747—2008和GBJ 108B—1998標準中均規定無損檢測是必檢項目，規定航空輪胎使用全息照像檢測方法。輪胎激光全息無損檢測儀包括激光器和全息干涉儀、真空系統、防震系統、機械系統和電氣控制系統、擴胎機、再現系統及底片沖洗處理、翻拍、印像、放大等設備。

激光全息照像是激光無損檢測中應用最早的一種方法，通過對輪胎施加真空載荷，有缺陷部位與其他部位形變量不同，加載前后的相位和光強記錄在全息干板上，形成全息干涉圖像。激光全息檢測對胎體震動極為敏感，對隔震性要求嚴格；同時，采用感光干板全息記錄介質，還要進行底片顯影、定影等化學處理過程，費時、費錢，檢測結果判定滯后。

數字全息檢測技術采用電荷耦合器件圖像傳感器（CCD）代替全息干板全息圖，曝光時間短，取消繁瑣的化學處理過程，采用計算機數字記錄和再現，圖像處理方便，可減少或消除像差、噪聲、畸變等缺陷。但是由于CCD光敏面尺寸小而像素尺寸較大，使數字再現像的分辨率低，像質較差。

對于航空輪胎內部質量缺陷檢測，以上兩種無損檢測技術逐步被激光數字錯位散斑無損檢測儀取代，如圖4所示。

圖4 激光數字錯位散斑無損檢測儀

激光數字錯位散斑無損檢測儀主要包括主機、真空裝置、垂直線性升降裝置、操作控制臺、氣動系統、多探頭/線性運動及其驅動裝置、輪胎規格尺寸光電自動識別裝置、裝胎/卸胎裝置、自動輪胎翻轉器、電控柜及電氣控制系統、激光系統、相位剪切CCD相機、圖像分析處理系統、數字機械控制系統等。

激光數字錯位散斑無損檢測是基于散斑原理，利用激光錯位干涉測量技術，描述輪胎形變前后空間散斑分布的變化量，采用真空加載雙曝光方法，通過CCD直接記錄加載前后的干涉條紋圖像。經過數值處理的干涉條紋因輪胎內部存在脫層或氣泡等質量缺陷而發生畸變，可清晰顯示在屏幕上，如圖5所示[5]。

圖5 激光數字錯位散斑檢測原理示意

激光數字錯位散斑無損檢測儀為激光全息和數字全息照像檢測儀的更新換代產品，記錄儀采用數字化處理和顯示方式，代替全息干板或照片，計算機分析軟件自動把質量缺陷的位置和大小計算出來，CCD攝像系統和精確的相移技術得到輪胎形變的相位圖，通過自動計算使輪胎內部缺陷信息在屏幕上清晰地顯示。激光數字散斑無損檢測技術是一種對輪胎內部缺陷進行無損全場檢測的新型技術，涉及激光系統、散斑干涉、圖像采集和處理、計算機、精密測試等多個技術領域，較激光全息和數字全息技術具有實時、無損傷、無需防震裝置、檢測質量好和效率高等優點，被廣泛應用于航空輪胎生產檢測線上。

目前，激光數字錯位散斑檢測技術在輪胎行業已經普及，國內軟控股份有限公司和廣州華工百川科技股份有限公司等企業已開發出新一代多探頭、全自動、高效率的激光數字錯位散斑輪胎無損檢測系統。

德國Steinbichler公司生產的INTACT1200型航空輪胎檢測機技術先進，可快速全范圍、非接觸地實施激光數字錯位散斑輪胎無損檢測，適用航空輪胎規格最小內直徑為406.4 mm（16英寸），最大外直徑為1 250 mm。檢測頭集激光器、擴束鏡、CCD、相位器、成像物鏡于一體，可以做垂直、水平、旋轉和傾斜4個方位運動，可一次性對整條輪胎進行檢測，每條輪胎的檢測時間為1～2 min，檢測質量缺陷分辨率為1 mm。

2.3 動態模擬試驗機

航空輪胎動態模擬試驗結果必須滿足中國民航總局（CAAC）頒布的技術標準要求。達到中國技術標準規定（CTSO）是CAAC設定的機載成品系統必須達到的最低適航要求和最低安全標準，由此可見通過CTSO動態試驗的重要性[6]。

在輪胎產品鑒定前采取隨機抽檢方法，在動態試驗機上進行模擬操作試驗，如圖6所示。

圖6 動態模擬試驗機

動態模擬試驗按照GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準規定，真實地模擬航空輪胎在跑道上的各種操作情況，分析研究輪胎地面動態性能，在滿足輪胎充氣壓力、溫度、速度、試驗次數、負荷等試驗條件下，完成航空輪胎起飛、著陸、滑行、制動、加速等相關試驗環節，最后得出試驗結果和試驗報告。

動態模擬試驗機由試驗框架、2 MW交流電動系統、690 V逆變器系統、6.3 kW/690 V變壓器、主鼓、主軸驅動/制動裝置及其控制系統、兩工位輪胎加載系統、兩工位輪胎冷卻系統、兩工位輪胎制動系統、氣動系統、液壓系統、電氣和自動化控制系統、輪胎滑移/外傾角機械調整裝置及其電氣控制系統、輪胎充氣壓力控制系統、高速攝像系統等部分組成。

主鼓通過剛性框架（基礎框架）連接到試驗框架上，加載系統從兩側安裝到基礎框架上，加載單元安裝有低摩擦因數軸承，主電動機驅動鼓旋轉，壓力傳感器安裝在液壓加載單元和輪胎總成（包括專用動態測試輪輞）之間，兩個工位可分別裝配較小和較大規格航空輪胎：大工位，輪胎直徑范圍550～1 830 mm，最大斷面寬 660 mm，負荷范圍 10～800 kN；小工位，輪胎直徑范圍 550～1 500 mm，最大斷面寬 660 mm，負荷范圍0.5～250 kN。

動態模擬試驗機具備胎面和胎側探頭測量系統，用于測量徑向和軸向輪胎動態輪廓。輪胎承受液壓加載，輪胎轉動速度由電動機控制單元控制，電源電壓 6.3 kV，電動機最高轉速 1 114 r·min-1（640 km·h-1），電動機最大力矩 約37.7 kN·m（持續15 s），電動機平均功率 約380 kW，14.24 s內可加速至640 km·h-1，60 s內速度可下降至零。

目前，國內使用的動態模擬試驗機主要依賴進口，以德國亞琛測試服務有限公司生產的航空輪胎試驗機為代表，技術性能先進、專業性強、適用規格范圍大，但價格昂貴。

2.4 水壓爆破試驗機

在GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準中都對航空輪胎水壓爆破試驗做出具體規定。航空輪胎與子午線輪胎水壓爆破試驗機通用，國產設備完全滿足工藝要求。以青島高測科技有限公司生產的GC-YLY-100型輪胎水壓爆破試驗機（見圖7）為例進行說明。

圖7 輪胎水壓爆破試驗機

（1）主要參數：水壓系統管路內直徑 ≥6 mm；泵出口到輪胎氣門嘴耐壓管長度 ＜10 m；最大試驗壓力 10 MPa；水壓調整速度 10～300 kPa·min-1；水壓測量精度 ±1%；保壓時間≥3 min；泄壓方式 手動泄壓；工作電壓 380 V（AC），50 Hz；控制器電壓 24 V（DC）；試驗滿足標準 HG/T 2186—2012《輪胎水壓試驗方法》。

（2）設計加工航空輪胎專用爆破輪輞，其規格與測試航空輪胎一致，并配置安全防護籠。

（3）根據GB/T 11191—2004《航空輪胎爆破壓力試驗方法》[7]，使用高壓膠管與輪胎氣門嘴連接，以每分鐘不大于300 kPa的速度向輪胎內充水；當試驗壓力達到不低于4倍輪胎額定充氣壓力時，保持3 s。如果需要測量輪胎實際壓力值，則一直充水至輪胎爆破。

針對大規格航空輪胎測試提出如下改進措施：一是水壓爆破試驗機只有一種內直徑的管路，大規格航空輪胎沖水時間過長，可增設一套大流量管路用于快速充水過程，至升壓過程再切換到小口徑管路，保證沖壓速度不致過快；二是輪胎爆破過程中沖擊過大，造成很大的安全隱患，主要原因是輪胎內腔空氣排除不完全，水氣混合爆破沖擊大，要求設計爆破輪輞時配置專用氣門嘴，深入胎體內側頂部，盡可能排除胎體內腔空氣，防止輪胎爆破傷人。

2.5 導靜電性能試驗儀

飛機在空中高速飛行過程中與空氣摩擦產生的靜電全部聚集在機體，必須在著陸時迅速釋放才能保證飛機的著陸安全。在GJB 108B—1998標準中規定了導靜電性能試驗方法，即利用電學原理測量輪胎外表面電阻以檢驗導電性能。試驗采用電阻測試儀、導電液（聚乙二醇、蒸餾水、氯化鉀等定比配置）、接觸電極、夾具等，兩端接觸電極在距上下胎圈底部25 mm的兩側對應外表面測量電阻，測試6個數據，取算術平均值。

自航空輪胎專用電阻測量裝置投入應用后，以上涂擦導電液的測試方法逐步淘汰，新型專用測量裝備可以直接測量電阻數據，無需配置專用導電液、接觸電極等輔助器材。SAE ARP 6404—2011《航空輪胎電阻測試》按照ASTM F1971—2005《試驗臺負荷下輪胎電阻的標準試驗方法》規定，航空輪胎測試的軸向位置的平均電阻應小于107Ω。航空輪胎電阻測試如圖8所示。

圖8 航空輪胎電阻測試示意

加載設備可以使用靜負荷試驗機，其需提供輪胎呈放射狀朝向底座的加載負荷，精確度要求為±1%。

金屬底座和加載設備之間的電阻比輪胎的測試值至少大兩個數量級。壓力表要求精確度為±3 kPa。試驗負荷為輪胎胎側標志的單胎負荷的80%，試驗壓力為輪胎負荷能力對應壓力的80%[8]。

日本HIOKI公司生產的SM7110型/SM7120型高阻計如圖9所示。該高阻計可測量航空輪胎電阻，具有1 000 V（2 000 V）電壓容量，測量值可達到1019Ω，最快測量時間為6.4 ms。

圖9 高阻計

用以上方法測試航空輪胎電阻值以判斷導電性能，若需要測試航空輪胎部件的電阻率，需要購置專用SM9001測試電極和Z5010轉換器。

2.6 靜負荷試驗機

靜負荷性能試驗是在規定充氣壓力下施加規定的連續負荷，繪制出輪胎輪廓隨負荷而變化的曲線，可獲得輪胎的外直徑、斷面寬、靜負荷半徑、下沉量、下沉率及負荷-變形曲線。同時，根據需要還可以測量試驗輪胎的接地印痕。

靜負荷、強度試驗機是既可以檢測輪胎壓穿強度又可以檢測靜負荷性能的綜合性輪胎檢測設備。根據航空輪胎規格和最大額定負荷，可選用負荷量程不同的轎車輪胎、載重輪胎和工程機械輪胎靜負荷試驗機測試航空輪胎靜負荷性能，若最大額定負荷超出現有設備承載極限，需要對靜負荷試驗機進行專門設計選型，選型關鍵參數主要包括負荷量程、最大行程、加載速度等。設備選型確定后，根據GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準規定，按照試驗條件和程序，得出試驗結果和試驗報告。

靜負荷、強度試驗機結構形式主要有兩種，一種是穿刺棒和靜負荷板在輪胎上方，輪胎安裝在主軸上不動，加載系統帶動平臺壓向輪胎，完成靜負荷和強度試驗，如圖10（a）所示。另一種是穿刺棒和靜負荷板在輪胎下方，采用伺服電動機和減速機驅動滾珠絲杠加載，輪胎向下運動，以規定的試驗速度進行輪胎強度和靜負荷試驗，如圖10（b）所示，加載負荷大于100 kN的試驗機通常采用此類結構。

圖10 靜負荷、強度試驗機

下面以青島高測科技股份有限公司生產的GC-YLD-1514型輪胎靜負荷、強度試驗機為例進行說明。

（1）主要技術參數：航空輪胎輪輞規格范圍406.4～584.2 mm（16～23英寸），試驗輪胎外直徑 700～1 500 mm，試驗輪胎最大斷面寬500 mm，最大負荷 200 kN，徑向加載試驗速度 50 mm·min-1，快速前進、后退速度 500 mm·min-1，電力負荷 5 kVA。

（2）徑向負荷伺服加載系統由伺服減速電動機、滾珠絲杠和滑動箱組成，提供航空輪胎強度試驗、靜負荷試驗的負荷加載。

（3）主控制系統負責控制航空輪胎試驗速度及負荷，保證輪胎試驗過程中數據和試驗結果的準確輸出。控制系統采用上位機管理和PLC控制兩級管理控制方式，可以實現智能化操作。

該試驗機配備航空輪胎專用機床試驗輪輞，與用戶單位標準試驗輪輞尺寸相匹配，可選擇輪胎充氣壓力測量、靜負荷胎側變形檢測、胎面印痕測試等功能。

3 成品檢測其他裝備

以上檢測裝備是在航空輪胎出廠前進行嚴格檢驗的必備工裝，隨著檢測設備性能的提升和檢測項目的完善，還有部分輔助檢測設備也具有重要作用，包括耐久性試驗機和X光檢測機等。

3.1 耐久性試驗機

航空輪胎在出廠前完成除動態模擬試驗外所有檢測項目后，由國家指定的專業航空輪胎檢測機構進行動態模擬試驗，通過后還要進行適航認證和制造商資格審查等。由于動態模擬試驗機價格昂貴，一般航空輪胎生產廠家無法承擔采購成本，即使委托外協專業機構檢測，一種規格航空輪胎試驗費用也需要數十萬元。較多航空輪胎生產廠家為了初步驗證航空輪胎高速負荷性能，在動態模擬試驗之前，選擇耐久性試驗機檢測航空輪胎動態模擬試驗中的滑行試驗性能。

按照GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準規定，航空輪胎無論是低速著陸試驗、高速著陸試驗還是起飛試驗，試驗速度基本都在200 km·h-1以上，試驗負荷在150 kN以上，轎車輪胎、載重輪胎和工程機械輪胎耐久性試驗機在試驗速度和試驗負荷上不能兩者兼顧，無法進行航空輪胎模擬飛機起飛和著陸的動態試驗，只能進行動態滑行試驗。

根據航空輪胎外直徑、最大額定負荷和轉鼓表面轉速，可選用負荷量程不同的轎車輪胎、載重輪胎和工程機械輪胎耐久性試驗機測試航空輪胎的耐久性能。下面以46×17R20規格航空輪胎為例進行論述。

根據航空輪胎滑行試驗條件（額定負荷或1.2倍額定負荷，最小速度為64.4 km·h-1，滑行距離為10 668 m等）及輪胎外直徑、最大負荷、試驗速度等關鍵參數，選擇天津久榮工業技術有限公司生產的TJR-2-ORT（Y）型工程機械輪胎耐久性試驗機模擬航空輪胎滑行試驗，如圖11所示。

圖11 耐久性試驗機

（1）主要技術參數：臥式機架，雙工位，轉鼓直徑×寬度Φ3 000 mm×1 000 mm，輪胎直徑800～2 500 mm，輪胎最大斷面寬 1 000 mm，最高試驗速度 100 km·h-1，最大試驗負荷 400 kN，液壓伺服閉環加載，電動機功率 361 kW（DC）。

（2）試驗機由主機、電動機驅動系統、液壓加載系統和控制系統組成。主機由轉鼓工位輪胎主軸、滑臺總成、中間和左右底座組成。使用361 kW直流電動機和獨立的全數字直流調速裝置，實現電動機的調速和制動。液壓加載系統使用FF102高精度伺服閥控制加載油缸，并通過傳感器和放大器實現閉環伺服控制。

3.2 X光檢測機

X光檢測是航空輪胎內部無損檢測的一種，X射線穿透金屬材料能力差，顯示出明顯影像，而對胎體纖維簾線、各種膠料等有機物質穿透能力強，無明顯影像。此種特性是用來檢查輪胎內部金屬雜質和鋼絲圈異常的主要手段，是對激光錯位散斑無損檢測的完善和補充[9]。

GB/T 9747—2008和GJB 108B—1998標準規定采用X光檢測輪胎缺陷，其設備主要包括X射線管、攝像裝置、輪胎操縱裝置等，利用X射線穿透航空輪胎胎體能使膠片感光的特點進行無損檢測，如圖12所示。目前生產使用的X光檢測設備具有放大系統，分辨率極高，也可檢測胎圈斷裂、變形等質量缺陷。

圖12 X光檢測機

X光檢測機的技術核心是X射線發生和圖像生成。X射線系統由射線控制器、X射線管、水冷卻器和高壓發生器組成，穿過輪胎的射線量根據輪胎結構和密度不同而變化。X光檢測機成像系統利用數字成像原理，輪胎在驅動裝置的作用下勻速運動，分別位于胎面和胎側的探測器將X射線直接轉化成數字信號，成像顯示與輪胎形狀相匹配，輪胎的整個橫截面一次成像，轉動一周可形成整周的輪胎X光圖像[10]。

根據航空輪胎規格，可選擇大到工程機械輪胎、小到轎車輪胎的X光檢測機進行檢測。

4 結語

航空輪胎成品檢測設備尤其是關鍵裝備在國際上存在技術和資源壟斷，國內技術裝備水平有待進一步提高，在設備設計選型、工裝器具研制等工程技術方面不夠成熟，國內航空輪胎生產廠家的關鍵檢測設備還主要依賴進口。

國內航空輪胎檢測標準和方法依然采用20世紀前后的標準，隨著檢測技術裝備創新力度的加強和技術水平的提升，老舊的技術測試方法已經被先進的方法替代，航空輪胎相應的檢測標準和方法需要及時編制和更新。

航空輪胎作為飛機安全部件，國內航空輪胎制造商擁有巨大的市場機遇。成品檢測技術裝備被國外專業公司壟斷的局面將逐步被打破，市場空間廣闊、前景光明，目前形勢也為前期進入航空輪胎成品檢測設備制造領域的企業創造了技術領先、市場競爭的優勢。