飞机专用拖车的物理难题，我在航空公司工作

caucsaa

大家好，我在航空公司工作，最近发现有一种飞机拖车，原理如图：拖车上有前后两个滚轮，可以夹住一个起落架上的轮胎（飞机有三个起落架），当滚轮转动时，即可带动飞机轮胎转动，让飞机在地面上滑跑。

请教大家：两个滚轮需要有多大的夹紧力、也就是说滚轮和飞机轮胎之间的压力多大时才能转动轮胎而不会打滑？

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尤其，我百思不得其解的是：滚轮和轮胎之间算滚动摩擦还是滑动摩擦？如果算滚动摩擦，由于滚轮的粗糙程度和跑道差不多，那么轮胎和跑道之间滚动摩擦系数约等于轮胎和滚轮之间的滚动摩擦系数，那样岂不是滚轮和飞机轮胎之间的压力要等于飞机对跑道的压力（飞机全重），才能产生足够大的摩擦力，可是一个轮胎无法承受滚轮那么大的压力啊！

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希望大家指点迷津，谢谢！

张聋子

飞机拖车？？不会是拉飞机那种牵引车吧？

林86523001

发个图片瞧瞧

hu79241312

肯定是滚动摩擦，摩擦滚轮的摩擦力的大小跟飞机的压力关系不大，只与加速度和质量有关。

伏虎降龙

飞机轮胎与地面是滚动摩擦，轮胎与棍子是静摩擦力。

动静之机

参考数据：
http://www.docin.com/p-646936805.html
http://zhidao.baidu.com/question/96618150.html
+ Y3 S1 n/ h" z6 K* z6 a
! t1 a0 V. l6 T6 A轮胎在地面上打滑，即典型的滑动摩擦，对应的动摩擦系数大约是0.5-0.8
轮胎在地面上纯滚，静摩擦力功不可没，静摩擦系数比动摩擦系数大。不然ABS有何用，抱死打滑拉倒。
轮胎在地面上滚动，变形损耗产生阻力，折合成滚动摩阻，系数大约不到0.02。 不然发明轮子干啥？！

& ]% y6 `" ~( m/ f9 r此例中，如辊轮静摩擦系数取1，滚动摩阻取0.02，夹紧前轮所需的力N，机重G
2 K6 W) [1 Q. E$ |7 h9 h. @平衡方程：  2N(驱动)=2N*0.02(辊轮滚阻)+G*0.02(机轮滚阻)
                 N=2G/196  
( Q5 u2 Q% r9 i8 M) R                 即使有5倍的保险系数，也只需5%的机重即可。
, u7 f' f8 {. ~  r! [
: R- c" O0 R* F+ W( B  v# A本站参考
1 [  _* C/ T3 P% M滚动摩阻系数与滚动摩擦因数，牵引力，附着力
! E5 X- X% z+ g8 A/ ~http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=218667
  N) y" v& ^, ]/ G: v
4 n$ C" I1 j' |9 p, Q& R
一个简单的考题考倒一大片! ---- 续III
- f* `6 R1 F+ P# F3 M5 X! [http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=269999
6 O1 ^1 l9 K' j6 p8 T

zerowing

事实上，哪种都不算。无论是静摩擦、滚动摩擦还是滑动摩擦，其假设前提都是刚性体。你面对弹性体的时候，要慎重使用这些。
你可以自己找个橡胶轮子比划观察下。按照滚动原理，其实是计算的倾翻力矩。而轮胎的滚动不同。当你力很小的时候，他近似于滚动。当你力增大到一定程度的时候，其变化过程其实是一个小半径滚动+弹性压平。你要计算，就要分开来，一部分计算压平后的实际轮径，以此计算在一定刚度下，这个半径轮的滚动力矩。另一部分就是计算其余压平部分的弹性变形带来的静摩擦或滑动摩擦力。或者你可以这么联想一下，你可以把轮胎的橡胶部分理解成履带，内钢轮是履带轮，所以压平的部分就相当于履带的地面运动。
! n* L8 r) \! P* d" R, Q" O* F另外，我不觉得只靠前机轮驱动就能轻松带动飞机运动。毕竟整个飞机的重心不在机头，实际上是在主翼前沿附近。所以，无论你摩擦系数多大，前轮的驱动能力跟后轮是没法相比的。你看客机，前轮只有两个，后轮至少有4个，大的有8个或者更多。目的就是承重。所以，你只靠前轮摩擦带来的那点力拖动飞机其实很费劲的。
1 v" V9 Y* L2 @8 N9 A准确的来说，飞机落地后，其发动机是依旧工作的，只是小出力运转。用以平衡飞机的惯性，使得拖车能更轻松的拖动。不然的话，以737-100为例，空重就有28吨，你按滚动计算，其半径变形比可能高于0.1，折算下来的倾翻力臂就已经很可观了。
而研究橡胶轮本身的摩擦是很复杂的。简单的模型就是我前面说的。再复杂一些就是前滑后粘，如果再考虑更多的因素，就会继续复杂。这个，至少目前来看，我还没有见过权威的详细解释。这里也可以给你个文章看看。
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caucsaa

各位大侠，没看懂，轮胎与棍子之间到底是静摩擦力还是滚动摩擦？谢谢

千浪一石

大哥们：以在下之间，不是滚轮带动飞机轮胎转动；滚轮只是把轮胎架空，然后拖动未架空的轮胎滚动，使飞机滑跑。

qdtruck

辊轮对轮胎产生的转动的力量，要克服飞机对于地面产生的摩擦力。可以在理论计算的基础上做试验解决。