JP2017185888A

JP2017185888A - 航空機用タイヤの管理方法及び航空機用タイヤの管理装置

Info

Publication number: JP2017185888A
Application number: JP2016076013A
Authority: JP
Inventors: 宜伸庄山; Yoshinobu Shoyama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-05
Also published as: JP6811025B2

Abstract

【課題】離陸回避を経験したタイヤが、以降に使用可能であるか否かを判定する。【解決手段】航空機用タイヤのタイヤ内部の空気温度もしくはタイヤの一部の温度を計測する温度センサー１１と、温度センサー１１で計測された温度の履歴であるタイヤの温度履歴を記録する記録手段１２と、前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積である判定値を算出する判定値算出手段１４と、判定値が予め設定された閾値を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定する判定手段１５とを備えた航空機用タイヤ管理装置１０を用いて、離陸回避を経験したタイヤが、以降に使用が可能であるか否かを判定するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、航空機用タイヤの管理方法とその装置に関するもので、特に、離陸回避をした時に装着されているタイヤの劣化状態の判定に関する。

離陸動作の開始後に航空機に異常事態が発生した場合、事故を回避するため、急激なブレーキをかけて離陸を回避することがある。この離陸回避（Rejected Take Off 以下、RTOという）を経験したタイヤは、ブレーキの高熱を受けた経験があるため、以降の使用が禁止され、全て廃棄処分にされていた。
一方、航空機用タイヤにおいて、タイヤ状態を監視するシステムとして、タイヤ内にタイヤの圧力や温度を検知するセンサを備えたＲＦ応答機を設けるとともに、応答機機からアンテナを介して、タイヤの圧力や温度のデータを、機体に取付けられたリーダで読み取る構成の航空機用タイヤの監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これにより、動作中のタイヤ状態に関する情報を監視できるので、必要に応じてタイヤを補修もしくは修理するための適切な処理を講じることができる。

特開２００８−４９９９９号公報

ところで、RTOを経験したタイヤは全てが使用できない状態にあるのではなく、急ブレーキをかける直前の航空機の速度や、搭載されたタイヤの使用履歴によっては、以降の使用が可能なタイヤもある。
しかしながら、従来は、RTOを経験したタイヤは、使用可能なタイヤであっても廃棄されていたといった問題点があった。
一方、前記特許文献１では、タイヤの内圧やタイヤ温度を検知することは記載されているが、検出した内圧やタイヤ温度から、タイヤが劣化しているか否かについてまでは判定してはいなかった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、RTOを経験したタイヤについて、以降の使用が可能であるか否かを判定することのできる航空機用タイヤの管理方法とその装置を提供することを目的とする。

本発明は、航空機用タイヤのタイヤ内部の空気温度もしくはタイヤの一部の温度を計測するセンサーを備えた航空機用タイヤ管理装置であって、前記センサーで計測された温度の履歴であるタイヤの温度履歴を取得する手段と、前記タイヤの温度履歴を用いて当該タイヤが使用可能か否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段は、前記タイヤの温度履歴のうち、最も高い温度が予め設定された限界温度を超えた場合、もしくは、前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積が予め設定された閾値を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定することを特徴とする。
なお、タイヤの一部とは、トレッド、ベルト、カーカス、ビードなどを指す。
また、当該タイヤが使用不可であるか否かの判定を、前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積に基づいて行ってもよい。
これにより、タイヤの劣化を適正に判定できるので、タイヤを有効に活用できる。
また、本発明を、離陸回避を行った航空機のブレーキ装着位置に搭載されているタイヤに適用すれば、RTOを経験したタイヤであっても、タイヤの温度履歴が予め設定された温度以下であったなら以降の使用が可能となるので、RTOを経験したタイヤを救済することができる。

また、本発明は、航空機用タイヤを管理する方法であって、航空機用タイヤのタイヤ内部の空気温度もしくはタイヤ構成部品の温度を計測するステップと、前記計測された温度の履歴であるタイヤの温度履歴を取得する温度履歴取得ステップと、前記タイヤが使用可能か否かを判定する判定ステップとを備え、前記判定ステップでは、前記取得されたタイヤの温度履歴において、最も高い温度と予め設定された限界温度とを比較し、前記最も高い温度が予め設定された限界温度を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定することを特徴とする。
この方法によれば、タイヤの劣化を容易に判定することができる。
また、前記判定ステップに代えて、前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積が予め設定された値を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定する判定ステップを設ければ、タイヤの劣化判定精度を更に向上させることができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本実施の形態に係る航空機用タイヤ管理装置の構成を示す図である。センサーの取付け例を示す図である。タイヤの温度履歴の一例を示す図である。本実施の形態に係る航空機用タイヤの管理方法のフローチャートである。

実施の形態
図１は、本実施の形態に係る航空機用タイヤ管理装置１０の構成を示す機能ブロック図で、同図において、１１は温度センサー、１２は記録手段、１３は緊急情報取得手段、１４は温度変換手段、１５は判定値算出手段、１６は劣化判定手段である。
記録手段１２及び温度変換手段１４〜劣化判定手段１６までの各手段は、例えば、コンピュータのソフトウェア及びＲＡＭ等の記録装置により構成される。
温度センサー１１は、図２（ａ）に示すように、航空機用タイヤ（以下、タイヤ１という）のタイヤ気室２内に設けられて、タイヤ１の内部の空気の温度を計測する。なお、本例では、温度センサー１１を、タイヤ１のリム３のタイヤ気室２側に設けた。
記録手段１２は、温度センサーの出力を時系列的に記録することで、タイヤ内部の空気の温度の履歴を記録する。
緊急情報取得手段１３は、図示しない航空機の機体に設けられた機体制御装置２０からの緊急回避信号（緊急ブレーキ作動信号）Ｘを入力するとともに、緊急回避信号Ｘが入力された場合には、温度変換手段１４の動作を開始させる動作開始信号Ｓを出力する。
温度変換手段１４は、記録手段１２に記録されたタイヤ内部の空気の温度の履歴のデータを、タイヤの一部の温度履歴のデータ（以下、タイヤの温度履歴という）に変換する。
本例では、タイヤの一部を、タイヤ１がリムに接触するビード部の先端部分とした。
なお、ビード部の先端部分の温度は、計測したタイヤ１の内部の空気の温度に過去のデータ等に基づく一定の定数を加算することで算出することができる。
判定値算出手段１５は、タイヤ１が劣化しているか否かを判定するための判定値Ｋを算出する。
図３は、航空機が離陸回避（RTO）したときのタイヤの温度履歴の一例を示す図で、横軸は時間（sec.）、縦軸はタイヤ温度（Ｔ）である。
航空機は、滑走路で徐々に速度を上げ、速度が所定の速度（200km/h〜300km/h）に達すると離陸する。しかし、離陸動作の開始後に航空機に異常事態が発生した場合には、事故を回避するため、急激なブレーキをかけて離陸を回避する。
タイヤ温度は、航空機が滑走路を走行中に摩擦により徐々に上昇するが、急激なブレーキがかかると、ブレーキとの接触により急激に上昇する。
ブレーキがかかる直前の航空機の速度が遅い（例えば、60km/h以下）の場合には、同図の細い実線で示すように、タイヤの温度上昇も少ないが、速度が速くなると、同図の太い実線で示すように、タイヤ温度Ｔは、予め設定された判定温度Ｔ₀（例えば、Ｔ₀＝120℃）を超えることがある。
本例では、判定値Ｋを、以下の式（１）に示す、Ｔ≧Ｔ₀である区間［ｔ₁，ｔ₂］における判定温度Ｔ₀とタイヤ温度Ｔとの差の積分値とした。

劣化判定手段１６は、判定値算出手段１５で算出された判定値Ｋと予め設定された閾値Ｋ₀とを比較し、Ｋ＞Ｋ₀である場合に、当該タイヤ１が使用不可であると判定する。

次に、本発明による航空機用タイヤの管理方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、温度センサー１１により、タイヤ１の内部の空気の温度を計測し（ステップＳ１０）、計測されたデータを記録手段１２に時系列的に記録する（ステップＳ１１）。
次に、緊急回避信号Ｘが発せられたか否かを調べる（ステップＳ１２）。
離陸動作開始から所定時間（離陸動作開始時間から離陸予定時間までの長さよりも長い時間）経過後まで緊急回避信号Ｘが発せされていない場合には、タイヤがブレーキによる高熱を受けていないと判定し、本処理を終了する。
一方、緊急回避信号Ｘが発せられた場合には、ステップＳ１３に進んで、タイヤ内部の空気の温度の履歴のデータを、タイヤの一部の温度履歴のデータに変換することで、タイヤの温度履歴を取得する。
なお、タイヤ内部の空気の温度の計測と記録とは、機体が停止しタイヤ気室２内の温度が外気温に達するまで継続するものとし、緊急回避信号派生の確認後に行うタイヤの温度履歴の取得は、上記の所定時間経過後に開始すればよい。
次に、タイヤの温度履歴から、タイヤが劣化しているか否かを判定するための判定値Ｋを算出する（ステップＳ１４）。判定値Ｋは、上記のように、Ｔ≧Ｔ₀である区間［ｔ₁，ｔ₂］における判定温度Ｔ₀とタイヤ温度Ｔとの差の積分値である。
そして、判定値Ｋと予め設定された閾値Ｋ₀とを比較して、Ｋ＞Ｋ₀である場合に、当該タイヤが使用不可であると判定し、Ｋ≦Ｋ₀である場合に、当該タイヤ１が使用可能であると判定（ステップＳ１５）して本処理を終了する。
なお、ステップＳ１２を省略してもよい。すなわち、緊急回避信号Ｘが発せられたか否かに関わらず、ステップＳ１３〜ステップＳ１５間での処理を行ってもよい。この場合には、緊急回避が行われない場合もタイヤの劣化を判定することになるが、緊急情報取得手段１３を設ける必要がない、という利点がある。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

例えば、前記実施の形態では、タイヤの内部の空気の温度履歴のデータをタイヤの一部の温度履歴のデータに変換して、この変換された温度履歴のデータを用いてタイヤの劣化判定を行ったが、図２（ｂ）に示すように、タイヤの一部（ここでは、ビード部の先端部分）に温度センサーを取付けて、直接タイヤの一部の温度を計測してもよい。
また、前記実施の形態では、ビード部の先端部分の温度履歴から判定値を算出したが、トレッド部やベルト部などの温度履歴を計測して判定値を算出してもよい。
また、温度履歴を計測する箇所を複数としてもよい。
このとき、温度を計測する箇所により所定の温度Ｔ₀の大きさを変えることが好ましい。すなわち、劣化の判定を実施するタイヤの部位と温度との相関関係を予め把握して、所定の温度Ｔ₀の値を設定すれば、劣化の判定精度を向上させることができる。

また、前記実施の形態では、判定値Ｋを、判定温度Ｔ₀とタイヤ温度Ｔとの差の積分値としたが、タイヤ温度Ｔの積分値を判定値としてもよい。
あるいは、タイヤの温度履歴のうち、最も高い温度Ｔ_kが予め設定された限界温度Ｔ_sを超えた場合に、タイヤが使用不可であると判定してもよい。このように、判定値として最も高い温度Ｔ_kを用いた場合には、判定条件が厳しくなるので、限界温度Ｔ_sを本実施の形態で使用した判定温度Ｔ₀よりも高くすることが好ましい。これにより、使用可能なタイヤまで廃棄されることを防ぐことができる。

［実施例］
RTOが発生した旅客機のタイヤについてその温度履歴を調査した。
旅客機はエアバスAirbus A320で、調査したタイヤは、ブレーキ装着位置に装着された4本の航空機用タイヤ（A320用メインタイヤ46×17R20 30PR、正規荷重 46000Lbs.、正規内圧 222Psi）である。
航空機用タイヤは、最も温度が高くなるリムとの接触部でも、4本全て90℃以下の履歴であり、予め設定された限界温度である120℃以下であったので、タイヤの劣化は小さく、以降も使用可能であると判定した。
したがって、従来は廃棄されていた4本のタイヤを救済することができた。

１航空機用タイヤ、２タイヤ気室、３リム、
１０航空機用タイヤ管理装置、１１温度センサー、１２記録手段、
１３緊急情報取得手段、１４温度変換手段、１５判定値算出手段、
１６劣化判定手段、２０機体制御装置。

Claims

航空機用タイヤのタイヤ内部の空気温度もしくはタイヤの一部の温度を計測するセンサーを備えた航空機用タイヤ管理装置であって、
前記センサーで計測された温度の履歴であるタイヤの温度履歴を取得する手段と、
前記タイヤの温度履歴を用いて当該タイヤが使用可能か否かを判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、
前記タイヤの温度履歴のうち、最も高い温度が予め設定された限界温度を超えた場合、
もしくは、
前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積が予め設定された閾値を超えた場合に、
当該タイヤが使用不可であると判定することを特徴とする航空機用タイヤ管理装置。
前記タイヤが、離陸回避を行った航空機の、ブレーキ装着位置に搭載されているタイヤであることを特徴とする請求項１に記載の航空機用タイヤ管理装置。
航空機用タイヤのタイヤ内部の空気温度もしくはタイヤ構成部品の温度を計測するステップと、
前記計測された温度の履歴であるタイヤの温度履歴を取得する温度履歴取得ステップと、
前記タイヤが使用可能か否かを判定する判定ステップとを備え、
前記判定ステップでは、
前記取得されたタイヤの温度履歴において、最も高い温度と予め設定された限界温度とを比較し、前記最も高い温度が予め設定された限界温度を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定することを特徴とする航空機用タイヤの管理方法。
前記判定ステップに代えて、
前記タイヤの温度履歴のうち、予め設定された判定温度を超えた温度とその持続時間との積が予め設定された値を超えた場合に、当該タイヤが使用不可であると判定する判定ステップを設けたことを特徴とする請求項３に記載の航空機用タイヤの管理方法。