چرا لاستیک‌های هواپیما با نیتروژن پر می‌شوند؟

وبسایت FlightAware (بزرگترین پلتفرم ردیابی و داده‌های پرواز لحظه‌ای در جهان)، هزاران هواپیمای در حال پرواز را دنبال می‌کند. معمولاً در هر لحظه بین 12000 تا 14000 هواپیما در آسمان در حال پروازند که حدود دو سوم آنها پروازهای تجاری هستند.

بسته به مدل، نوع و اندازه هواپیما، هر کدام می‌توانند تا 22 لاستیک داشته باشند (مانند ایرباس A380). بوئینگ‌های 717، 727 و 733 همگی شش لاستیک دارند و بوئینگ 747 هجده لاستیک دارد. آنتونوف An-225، بزرگترین هواپیمای جهان قبل از اینکه در سال 2022 در جریان حمله روسیه به اوکراین نابود شود، در مجموع 32 لاستیک داشت. برای اینکه تصوری از اندازه لاستیک‌ها داشته باشید، لاستیک‌های اصلی بوئینگ 777 بیش از 1.2 متر قطر و 120 کیلوگرم وزن دارند، در حالی‌که چرخ‌های جلویی (چرخ‌های دماغه) کوچکتر هستند و 110 سانتی متر در 44 سانتی متر اندازه و حدود 70 کیلوگرم وزن دارند. این یعنی تعداد زیادی لاستیک بزرگ و سنگین به طور همزمان در آسمان هستند.

برخلاف لاستیک‌های خودرو که با هوای فشرده پر می‌شوند، لاستیک‌های هواپیماهای تجاری با نیتروژن بی‌اثر پر می‌شوند، که از اواخر دهه 1980، زمانی که اداره هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) این دستور را صادر کرد، مرسوم شده است. در واقع دلایل متعددی برای استفاده از گاز نیتروژن بی‌اثر وجود دارد. با این حال، دلیل اصلی این است که نیتروژن غیر قابل اشتعال است و اگر یکی از آن لاستیک‌ها در هنگام فرود یا برخاستن، که دوره‌های نسبتاً کوتاهی هستند و با تغییرات شدید دما و فشار مواجه می‌شوند، بترکد، آتش نمی‌گیرد.

عدم واکنش‌پذیری نیتروژن، کلید ماجراست!

به‌طور متوسط، هواپیماهای تجاری هنگام برخاستن با سرعت 71 تا 80 متر بر ثانیه و هنگام فرود با سرعت 58 تا 71 متر بر ثانیه حرکت می‌کنند. از آنجایی‌که اکسیژن گازی بسیار قابل اشتعال است که به خودی‌ِخود فقط با قرار گرفتن در معرض منبع حرارتی منفجر می‌شود، ایده خوبی بود که لاستیک‌ها را با گازی بی‌اثر پر کنند که انفجار بزرگی ایجاد نکند. لاستیک‌های چرخ جلویی (که بیشتر استفاده می‌شوند زیرا هواپیما را هنگام حرکت به ترمینال و از آنجا هدایت می‌کنند) عمری بین 200 تا 350 فرود دارند، در حالی‌که لاستیک‌های اصلی چرخ عقب به‌طور متوسط بین 300 تا 450 فرود عمر می‌کنند.

فشار در لاستیک‌های پر شده با اکسیژن بر اساس ارتفاع تغییر می‌کند و می‌تواند با تغییرات دما منبسط و منقبض شود. از آنجایی‌که هواپیماها در ارتفاع کروز بین 9,450 تا 12,800 متر (9.5 تا 11.6 کیلومتر) پرواز می‌کنند، لاستیک‌ها باید به‌طور مداوم با ارتفاع‌های بسیار متفاوت و دماهای فوق‌العاده متضاد سازگار شوند. در حالی‌که در فرودگاه بین‌المللی هری رید در لاس وگاس، نوادا، دما می‌تواند تقریباً 49 درجه سانتیگراد باشد، در ارتفاع کروز معمولی، مثلاً 11000 متر، دمای هوا حدود منفی 54 درجه سانتیگراد است. با این حال، از آنجایی‌که نیتروژن گازی بی‌اثر است، در برابر چنین چیزهایی مصون است و می‌تواند فشار پایدار را حفظ کند.

در نهایت، نیتروژن به‌طور طبیعی خشک است، رطوبت ندارد و تا زمانی که به منفی 173 درجه سانتیگراد نرسد، به شکل جامد تبدیل نمی‌شود. هوای فشرده به خودیِ‌خود “یخ نمی‌زند”، اما رطوبت موجود در آن می‌تواند در دمای 0 درجه سانتیگراد یخ بزند. رطوبت باعث خوردگی می‌شود که به نوبه خود باعث زنگ‌زدگی می‌شود، بنابراین خشکی نیتروژن هم ایمنی و هم طول عمر لاستیک‌ها را افزایش می‌دهد.

منبع: Slashgear