WO2019117232A1 - 摩耗量予測方法、摩耗量予測装置、及び摩耗量予測プログラム - Google Patents

摩耗量予測方法、摩耗量予測装置、及び摩耗量予測プログラム Download PDF

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WO2019117232A1
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WO
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wear
aircraft
energy
wear energy
aircraft tire
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PCT/JP2018/045802
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French (fr)
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昇司 老田
岡崎　直人
岳 矢野
知尚 向山
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株式会社ブリヂストン
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24—Wear-indicating arrangements
    • B60C11/246—Tread wear monitoring systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/34—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface  wheeled type, e.g. multi-wheeled bogies
    • B64C25/36—Arrangements or adaptations of wheels, tyres or axles in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/02—Tyres specially adapted for particular applications for aircrafts

Definitions

  • the present invention relates to a wear amount prediction method, a wear amount prediction device, and a wear amount prediction program.
  • Patent Document 1 a technique for predicting the amount of wear of an aircraft tire is known (for example, Patent Document 1).
  • the method according to Patent Document 1 acquires a plurality of wear energy corresponding to a plurality of traveling states (for example, a touchdown traveling state, a decelerating traveling state after touchdown, a taxiing traveling state, etc.) divided according to the use conditions.
  • the wear amount of the aircraft tire is predicted based on the obtained wear energy.
  • the method which concerns on patent document 1 uses the measurement data of the test device described in patent document 2 etc., when estimating the abrasion loss of the tire for aircrafts.
  • An object of the present invention is to provide a wear amount prediction device and a wear amount prediction program.
  • the wear amount prediction method calculates the wear energy E p dependent on the internal pressure based on the internal pressure of the aircraft tire and the wear energy E FR of the aircraft tire in the free rolling condition. Further, the wear amount prediction method, based on the load applied to aircraft tires and wear energy E FR, calculates the wear energy E L which depends on the load. Further, the wear amount prediction method, based on the wear energy E FR and the aircraft speed, and calculates the wear energy E V which depends on the speed. Further, the wear amount prediction method, based on the slip angle which occurs aircraft tires and wear energy E FR, calculates the wear energy Delta] E S which depends on the slip angle.
  • the wear amount prediction method based on the wear energy E FR and the braking force of the aircraft, to calculate the wear energy Delta] E B which depends on the braking force.
  • the wear amount prediction method indicates the relationship between the wear energy E p , the wear energy E L , the wear energy E V , the wear energy ⁇ E S , the wear energy ⁇ E B, and the predetermined wear energy and the predetermined wear amount Based on the abrasion resistance R, the wear amount wear of the aircraft tire is predicted.
  • the wear amount of the aircraft tire can be accurately predicted when the aircraft tire is actually used.
  • FIG. 1A is a schematic view showing the relationship between a wear amount prediction device, a network and an airline.
  • FIG. 1B is a schematic configuration diagram of a wear amount prediction apparatus according to the present embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart for explaining an operation example of the wear amount prediction apparatus according to the present embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the braking G and the braking pressure.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the internal pressure of the aircraft tire and the wear energy.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the load applied to the aircraft tire and the wear energy.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the speed of the aircraft and the wear energy.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the slip angle generated in the aircraft tire and the wear energy.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between braking force and wear energy of the aircraft.
  • FIG. 9 is a rear view illustrating circumferential grooves and ribs formed in an aircraft tire.
  • FIG. 10 is a flow chart for explaining an operation example of the wear amount prediction apparatus according to the present embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view illustrating the static load of the aircraft.
  • FIG. 12 is a side view for explaining the dynamic load of the aircraft.
  • FIG. 13 is a rear view illustrating the dynamic load of the aircraft.
  • the wear amount prediction apparatus 10 is, for example, a general-purpose computer, and includes a processor including a CPU, a memory including a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).
  • the CPU reads a program stored in the ROM or the like into the RAM and executes the program.
  • the wear amount prediction apparatus 10 may be a stationary terminal device or a portable terminal device (for example, a smartphone) that is easy to carry.
  • the wear amount prediction apparatus 10 includes a communication unit 11, a calculation unit 12, and a prediction unit 13, as shown in FIG. 1B.
  • the communication unit 11 is an interface connected to the network 20 to transmit and receive data to and from the airline 30.
  • the calculation unit 12 calculates the wear energy.
  • the prediction unit 13 predicts the amount of wear of the aircraft tire.
  • the communication unit 11, the calculation unit 12, and the prediction unit 13 may be implemented by one or more processing circuits.
  • the processing circuitry comprises a programmed processing device, such as a processing device that includes an electrical circuit.
  • Processing circuitry includes devices such as application specific integrated circuits (ASICs) and circuit components that are arranged to perform the described functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • the wear amount prediction apparatus 10 performs two-way communication with the airline 30 via the network 20.
  • the wear amount prediction apparatus 10 obtains information from the airline 30 via the network 20 and predicts the wear amount of the aircraft tire attached to the aircraft. Information that the wear amount prediction apparatus 10 acquires from the airline 30 will be described later.
  • an aircraft may be simply referred to as an airframe.
  • the network 20 is a communication network capable of transmitting and receiving various information.
  • the network 20 is configured by various communication lines such as a dedicated line installed by a telecommunications carrier, a public switched telephone network, a satellite communication line, and a mobile communication line.
  • step S101 the wear amount prediction apparatus 10 acquires wear energy E FR of the tire for aircraft during taxiing.
  • the taxi travel means that the aircraft travels on the ground (mainly the runway) using the power of the aircraft.
  • the taxiing state includes a free rolling state, a decelerating state, and a turning state.
  • the free rolling traveling state is a traveling state in which the aircraft travels straight by rolling on the aircraft tire without applying a braking force.
  • the decelerating traveling state is a traveling state in which a braking force is applied to the aircraft tire to travel.
  • the turning driving state is a driving state in which a slip angle is given to an aircraft tire to travel.
  • the wear energy E FR is energy per unit area generated in one pass through the tread surface at any point on the surface of the aircraft tire, and the unit is J / m 2 .
  • the wear energy E FR is, more specifically, the wear energy in the free rolling traveling state.
  • Wear amount prediction unit 10 may acquire the wear energy E FR performing laboratory tests, finite element method (FEM) may acquire the wear energy E FR used.
  • FEM finite element method
  • a process progresses to step S102 and the abrasion loss prediction apparatus 10 acquires the information regarding damping
  • the wear amount prediction apparatus 10 acquires information on the brake G acting on the machine body and the brake signal.
  • the brake signal is, for example, a brake pressure related to a hydraulic brake.
  • the braking force of the airframe is not exerted only by aircraft tires. Therefore, the braking G of the airframe does not coincide with the braking G by the aircraft tire. Therefore, the wear amount prediction apparatus 10 obtains the braking G acting on the aircraft tire in order to predict the wear amount of the aircraft tire. As shown in FIG.
  • the predetermined value A has a value in which the brake braking force and the engine propulsion force are balanced, and the brake G does not become a negative number at a brake pressure equal to or less than the predetermined value A. Also, even if a brake pressure equal to or greater than a predetermined value B is applied, the braking G does not change.
  • Such brake braking force is expressed as a function shown in equation A1.
  • G MAX BR is the maximum braking G of the brake. Note that G MAX BR is usually a negative number.
  • the wear amount prediction apparatus 10 can calculate the braking G acting on the aircraft tire at an arbitrary timing according to the above-mentioned equation A2.
  • the brake mounted on the aircraft is not limited to the hydraulic brake.
  • the aircraft may be equipped with an electric brake. Also in the case where the electric brake is mounted on the aircraft, the wear amount prediction device 10 can calculate the braking G as described above.
  • the wear amount prediction unit 10 based on the wear energy E FR in the free rolling running state, changes the internal pressure of the aircraft tire, to obtain a wear energy E P that depends on the pressure.
  • the wear energy E P is expressed as a quadratic function.
  • FIG. 9 the relationship between the rib formed on the aircraft tire and the wear energy FR will be described.
  • the aircraft tire for the main gear is taken up and described in FIG. 9, the same applies to an aircraft tire for a nose gear.
  • a plurality of circumferential grooves 60 (three in FIG. 9) extending in the circumferential direction of the tire are formed in the tread surface.
  • a plurality of partitioned ribs 50 to 53 (four in FIG. 9) are formed.
  • the ribs 50 to 53 are formed in the order of the ribs 50, 51, 52, 53 from the center side of the airframe toward the outside.
  • the wear energy FR varies depending on the position of the rib. Therefore, the wear amount prediction apparatus 10 acquires wear energy FR of each of the ribs 50 to 53 in one aircraft tire.
  • the wear amount prediction apparatus 10 adopts, as the wear energy FR , an average value of the wear energy FR associated with the rib 50 formed on the most central side and the wear energy FR associated with the rib 53 formed on the outermost side. May be
  • wear energy E P that depends on the internal pressure of the aircraft tires, the position of the ribs shown in FIG. 9, different.
  • wear energy E P is represented by the formula A3.
  • i is the position of the aircraft tire rib
  • P is the internal pressure of the aircraft tire
  • a p , b p and c p are constants.
  • the wear amount prediction unit 10 based on the wear energy E FR in the free rolling running state, changes the load applied to aircraft tires, to obtain a wear energy E L which depends on the load.
  • the wear energy E L is expressed as a quadratic function.
  • the wear energy E L also differs depending on the position of the rib shown in FIG. 9, as with the wear energy E P.
  • the wear energy E L is expressed by an equation A4.
  • i is the position of the aircraft tire rib
  • L is the load of an aircraft tire
  • a L , b L and c L are constants.
  • the wear amount prediction unit 10 based on the wear energy E FR in the free rolling travel state, to change the speed of the aircraft, to obtain a wear energy E V which depends on the speed.
  • the wear energy E V is expressed as a quadratic function.
  • Wear energy E V like the wear energy E P, varies depending on the position of the ribs shown in FIG.
  • the wear energy E L is expressed by the equation A5.
  • V is the speed of the aircraft
  • a V, b V, c V is a constant.
  • the wear amount prediction unit 10 changes the SA (slip angle) of the aircraft tire, the wear energy E S which depends on the SA, acquired as a difference from the wear energy E FR in the free rolling travel state. As shown in FIG. 7, the wear energy E S is expressed as a quadratic function. The wear energy E S also differs depending on the position of the rib shown in FIG. 9, as with the wear energy E P. In a state in which an aircraft tire is attached to the aircraft, when representing the position of the ribs of the aircraft tire by using a variable i, wear energy E S is represented by the formula A6.
  • i is the position of the aircraft tire rib
  • SA is the slip angle
  • a S , b S , c S are constants.
  • the wear amount prediction device 10 changes the damping force of the aircraft, the wear energy E B which depends on the braking force is obtained as a difference from the wear energy E FR in the free rolling travel state. As shown in FIG. 8, the wear energy E B is expressed as a quadratic function. The wear energy E B also differs depending on the position of the rib shown in FIG. 9 in the same manner as the wear energy E P. In a state in which an aircraft tire is attached to the aircraft, when representing the position of the ribs of the aircraft tire by using a variable i, wear energy E B is represented by the formula A7.
  • G X BR is the braking force of the aircraft
  • a B , b B and c B are constants.
  • the prediction procedure of the wear amount prediction apparatus 10 includes six steps (steps S201 to S206).
  • the wear amount prediction apparatus 10 acquires information on an aircraft from the airline 30.
  • the wear amount prediction apparatus 10 includes the speed of the aircraft, the acceleration of the aircraft, the current position of the aircraft, the direction of the nose of the aircraft, the total weight of the aircraft, the internal pressure of each aircraft tire mounted on the aircraft, The position of the rib, the brake pressure of the aircraft, the turning angle of the airframe, the turning radius of the airframe, the steering angle of the steered wheels, etc. are acquired. Further, the wear amount prediction apparatus 10 also acquires the time when the information is acquired.
  • step S202 the wear amount prediction apparatus 10 calculates the wheel weight (load) of the aircraft tire.
  • the wheel weights of aircraft tires are determined from static and dynamic loads.
  • the wear amount prediction device 10 When calculating the wheel weight of the aircraft tire, the wear amount prediction device 10 first calculates the center of gravity of the airframe.
  • the center of gravity of the airframe changes depending on the seating position of the passenger and the cargo.
  • a method of checking the weight and the position of the center of gravity according to the provisions of the law.
  • the position of the center of gravity at the time of flight is known at which position of the average aerodynamic chord (hereinafter referred to as MAC: referred to as MAC: MEAN AERODYNAMIC CHORD), and the position of the center of gravity may be calculated together with the position information of this MAC. It is possible.
  • the barycentric position of the machine is L1 + L2 ⁇ % MAC It can be calculated by a formula.
  • L1 and L2 can be obtained from aircraft specifications.
  • % MAC is available as information defined in the Aviation Act.
  • the static load of the aircraft tire will be described with reference to FIG.
  • the static load is calculated based on the balance of moments about the center of gravity acting on the airframe.
  • the total weight W N of the nose gear is expressed by the equation A8.
  • W is the total weight of the airframe
  • D3 is the distance from the center of gravity to the main gear
  • D4 is the distance from the nose gear to the main gear.
  • D2 is the distance from the nose gear to the center of gravity.
  • lift G lift is generated according to the speed, and this lift G lift is expressed by equation A10.
  • v is the speed of the aircraft.
  • the vertical acceleration measured by the aircraft gradually decreases in response to the acceleration.
  • the total weight W borne by the aircraft tire during takeoff can be obtained by obtaining in advance the relationship between the vertical acceleration of the vehicle and the square of the velocity. It can be calculated.
  • the total weight W borne by the aircraft tire during take-off is expressed by equation A11.
  • M is the total weight of the airframe, and in the unit systems of kg and kgf, the same value as W.
  • j is the position where the aircraft tire is mounted
  • N is the total number of aircraft tires mounted in the main gear
  • Zg is the distance from the ground to the center of gravity
  • Fx is a moment due to the longitudinal acceleration of the airframe.
  • the wear amount prediction apparatus 10 can calculate the load fluctuation of the position of an arbitrary aircraft tire caused by the acceleration in the front-rear direction of the airframe.
  • j is the position where the aircraft tire is mounted
  • N is the total number of aircraft tires mounted in the main gear
  • Zg is the distance from the ground to the center of gravity
  • Fy is a moment due to acceleration in the left and right direction of the airframe.
  • equation A22 holds.
  • the wear amount prediction apparatus 10 can calculate the load fluctuation of the position of an arbitrary tire for aircraft caused by the acceleration in the left and right direction of the airframe.
  • the wheel weight acting on each aircraft tire of the main gear is expressed by an equation A24.
  • W M S is the wheel load in a state where acceleration in the longitudinal acceleration or the lateral direction does not act.
  • W M S is represented by the formula A25.
  • N is the total number of aircraft tires attached to the main gear.
  • the wheel weights differ between taxiing and take-off.
  • step S203 shown in FIG. 10 the wear amount prediction apparatus 10 obtains the brake pressure of the aircraft and calculates the braking force.
  • the method of calculating the braking force may use the method described in step S102 of FIG.
  • step S204 the wear amount prediction apparatus 10 calculates the SA of the aircraft tire by acquiring the turning angle and turning radius of the airframe, the steering angle of the steered wheels, and the like.
  • the wear amount prediction apparatus 10 calculates the SA of the aircraft tire by acquiring the turning angle and turning radius of the airframe, the steering angle of the steered wheels, and the like.
  • the calculation method of SA of the tire for aircrafts since it can calculate by the same method as SA of the tire for passenger cars, detailed explanation is omitted.
  • the process proceeds to step S205, and the wear amount prediction apparatus 10 calculates an instantaneous wear energy dE w .
  • the instantaneous wear energy dE w is a wear energy generated in a minute time dt, and is expressed by an equation A26 using the equations A3 to A7 described above.
  • r is the turning radius of the airframe.
  • the wear energy E w generated in taxiing is represented by the equation A27 by integrating the equation A26 at a time T (predetermined time) in which the aircraft taxied.
  • equation A27 can be approximated by equation A28.
  • step S206 the wear amount prediction apparatus 10 calculates an instantaneous wear amount dwear i of the aircraft tire based on the calculated instantaneous wear energy dE w .
  • the wear amount prediction apparatus 10 can calculate the instantaneous wear amount of the aircraft tire using the instantaneous wear energy dE w and the wear resistance R.
  • the abrasion resistance R is expressed by the equation A29 using the abrasion energy E 'per flight calculated from the behavior of the airframe of the average flight (between the airport and the airport) and the abrasion amount w' per flight, for example. expressed. That is, the wear resistance R indicates the relationship between a predetermined wear energy and a predetermined wear amount.
  • the instantaneous wear amount dwear i of the aircraft tire is expressed by the equation A30.
  • the wear amount prediction apparatus 10 calculates the wear amount wear i of the aircraft tire by repeatedly performing the processing of step S202 to step S206 every minute time dt.
  • the wear amount wear i of the aircraft tire at time T when the aircraft taxied is represented by an equation A31.
  • the wear amount prediction apparatus 10 is configured to calculate the internal pressure of the aircraft tire actually used, the load applied to the aircraft tire, the speed of the aircraft, the slip angle generated on the aircraft tire, and the braking force of the aircraft. Predict the wear of aircraft tires based on. Thus, the wear amount prediction apparatus 10 can accurately predict the wear amount of the aircraft tire when the aircraft tire is actually used.
  • the information acquired from the airline 30 is information that can be acquired without attaching an RF tag or the like to the aircraft tire. That is, the wear amount prediction apparatus 10 can accurately predict the wear amount of the aircraft tire without attaching an RF tag or the like to the aircraft tire.
  • the wear amount prediction device 10 is based on the position of the rib of the aircraft tire in a state where the aircraft tire is attached to the aircraft, wear energy E p , wear energy E L , wear energy E V , wear energy ⁇ E S , and calculates the wear energy Delta] E B. Depending on the position of the ribs, these wear energies are different. According to the present embodiment, since the wear amount prediction apparatus 10 calculates the wear energy in accordance with the positions of the ribs, the wear amount of the aircraft tire can be accurately predicted for each position of the ribs.
  • the wear amount prediction apparatus 10 acquires information of an aircraft from the airline 30, it is not limited thereto.
  • the wear amount prediction apparatus 10 may acquire information of an aircraft from other than the airline 30.

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Abstract

摩耗量予測装置（１０）は、航空機用タイヤの内圧、航空機用タイヤにかかる荷重、航空機の速度、航空機用タイヤに発生するスリップ角、航空機の制動力のそれぞれと、フリーローリング走行状態における航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、これらに依存する各摩耗エネルギーを算出する。摩耗量予測装置（１０）は、算出した各摩耗エネルギーと、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示す摩耗抵抗Ｒとに基づいて、航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測する。

Description

摩耗量予測方法、摩耗量予測装置、及び摩耗量予測プログラム
　本発明は、摩耗量予測方法、摩耗量予測装置、及び摩耗量予測プログラムに関する。
　従来より、航空機用タイヤの摩耗量を予測する技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る方法は、使用条件に応じて区分けされた複数の走行状態（例えば、タッチダウン走行状態、タッチダウン後減速走行状態、タキシー走行状態など）に対応する複数の摩耗エネルギーを取得し、取得した摩耗エネルギーに基づいて航空機用タイヤの摩耗量を予測するものである。また、特許文献１に係る方法は、航空機用タイヤの摩耗量を予測する際に、特許文献２などに記載された試験装置の測定データを用いている。
特開２０１３－１１３７２４号公報 特許第４１９８６１０号
　しかしながら、特許文献１に係る方法は、航空機用タイヤが実際に使用される場面において、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することが困難な場合がある。航空機用タイヤが実際に使用される場面において、各空港の路面状態、タキシー走行に係る距離、旋回の頻度、機体の総重量、乗客の着座位置や貨物による機体の重心位置の変化などにより、航空機用タイヤの摩耗量は、大きく変動するからである。試験装置の測定データが、これらの要素を含まない場合、特許文献１に係る方法では、航空機用タイヤが実際に使用される場面において、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することは難しい。
　そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、航空機用タイヤが実際に使用される場面において、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することができる摩耗量予測方法、摩耗量予測装置、及び摩耗量予測プログラムの提供を目的とする。
　本発明に係る摩耗量予測方法は、航空機用タイヤの内圧とフリーローリング走行状態における航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、内圧に依存する摩耗エネルギーＥｐを算出する。また、摩耗量予測方法は、航空機用タイヤにかかる荷重と摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、荷重に依存する摩耗エネルギーＥＬを算出する。また、摩耗量予測方法は、航空機の速度と摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、速度に依存する摩耗エネルギーＥＶを算出する。また、摩耗量予測方法は、航空機用タイヤに発生するスリップ角と摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、スリップ角に依存する摩耗エネルギーΔＥＳを算出する。また、摩耗量予測方法は、航空機の制動力と摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、制動力に依存する摩耗エネルギーΔＥＢを算出する。摩耗量予測方法は、摩耗エネルギーＥｐと、摩耗エネルギーＥＬと、摩耗エネルギーＥＶと、摩耗エネルギーΔＥＳと、摩耗エネルギーΔＥＢと、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示す摩耗抵抗Ｒとに基づいて、航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測する。
　本発明によれば、航空機用タイヤが実際に使用される場面において、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することができる。
図１Ａは、摩耗量予測装置とネットワークと航空会社との関係を示す概略図である。 図１Ｂは、本発明の本実施形態に係る摩耗量予測装置の概略構成図である。 図２は、本発明の本実施形態に係る摩耗量予測装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図３は、制動Ｇとブレーキ圧との関係を示すグラフである。 図４は、航空機用タイヤの内圧と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 図５は、航空機用タイヤにかかる荷重と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 図６は、航空機の速度と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 図７は、航空機用タイヤに発生するスリップ角と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 図８は、航空機の制動力と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 図９は、航空機用タイヤに形成される周方向溝とリブについて説明する背面図である。 図１０は、本発明の本実施形態に係る摩耗量予測装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図１１は、航空機の静荷重を説明する側面図である。 図１２は、航空機の動荷重を説明する側面図である。 図１３は、航空機の動荷重を説明する背面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
　図１Ａに示すように、摩耗量予測装置１０は、例えば、汎用のコンピュータであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を含むメモリを含むプロセッサを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを、ＲＡＭに読み出して実行する。なお、摩耗量予測装置１０は、設置型の端末装置でもよく、持ち運びが容易な携帯型の端末装置（例えば、スマートフォン）でもよい。摩耗量予測装置１０は、図１Ｂに示すように、通信部１１と、算出部１２と、予測部１３を、を備える。通信部１１は、ネットワーク２０に接続して航空会社３０との間でデータを送受信するインタフェースである。算出部１２は、摩耗エネルギーを算出する。予測部１３は、航空機用タイヤの摩耗量を予測する。通信部１１、算出部１２、及び予測部１３は、１または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や回路部品等の装置を含む。
　摩耗量予測装置１０は、ネットワーク２０を介して航空会社３０と双方向通信を行う。摩耗量予測装置１０は、ネットワーク２０を介して、航空会社３０から情報を取得し、航空機に装着される航空機用タイヤの摩耗量を予測する。摩耗量予測装置１０が航空会社３０から取得する情報については、後述する。なお、以下では、航空機を単に機体とよぶ場合がある。ネットワーク２０は、各種情報を送受信可能な通信網である。例えば、ネットワーク２０は、電気通信事業者により設置された専用線、公衆交換電話網、衛星通信回線、移動体通信回線等の各種通信回線で構成される。
　次に、図２を参照して、摩耗量予測装置１０の一動作例について説明する。
　ステップＳ１０１において、摩耗量予測装置１０は、タキシー走行時における航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲを取得する。
　タキシー走行とは、航空機が、航空機の動力を用いて地上（主に滑走路）を走行することをいう。タキシー走行状態には、フリーローリング走行状態と、減速走行状態と、旋回走行状態とが含まれる。フリーローリング走行状態は、航空機用タイヤに制動力が働かずに転動することによって、航空機が直進に走行する走行状態である。減速走行状態は、航空機用タイヤに制動力が付与されて走行する走行状態である。旋回走行状態は、航空機用タイヤにスリップ角が付与されて走行する走行状態である。
　摩耗エネルギーＥＦＲは、航空機用タイヤの表面上の任意の点において、踏面を一度通過する際に発生する単位面積当たりのエネルギーであり、単位はＪ／ｍ２である。摩耗エネルギーＥＦＲは、より詳しくは、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーである。摩耗量予測装置１０は、室内試験を行って摩耗エネルギーＥＦＲを取得してもよく、有限要素法（ＦＥＭ）を用いて摩耗エネルギーＥＦＲを取得してもよい。
　処理は、ステップＳ１０２に進み、摩耗量予測装置１０は、機体に作用する制動Ｇに関する情報を取得する。具体的には、摩耗量予測装置１０は、機体に作用する制動Ｇとブレーキ信号とに関する情報を取得する。ブレーキ信号は、例えば、油圧ブレーキに係るブレーキ圧である。一般的な乗用車と異なり、機体の制動力は、航空機用タイヤだけで発揮されない。よって、機体の制動Ｇは、航空機用タイヤによる制動Ｇと一致しない。そこで、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤの摩耗量を予測するために、航空機用タイヤに作用する制動Ｇを求める。図３に示すように、所定値Ａは、ブレーキ制動力とエンジン推進力が釣り合う値があり、所定値Ａ以下のブレーキ圧では、制動Ｇは、負数にならない。また、所定値Ｂ以上のブレーキ圧を加えても、制動Ｇは、変わらない。このようなブレーキ制動力は、式Ａ１に示す関数として表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
  
　ここで、ＢＰは、ブレーキ圧であり、
　ＧＭＡＸ ＢＲは、ブレーキの最大制動Ｇである。なお、ＧＭＡＸ ＢＲは、通常は負数である。
　また、図３に示すように、ブレーキ制動力を線形で近似する場合、式Ａ２で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
  
　ここで、ａ、ｂは、定数であり、機体毎に定められる。
　上記の式Ａ２により、摩耗量予測装置１０は、任意のタイミングで航空機用タイヤに作用する制動Ｇを算出することができる。なお、上記の説明では、油圧ブレーキについて説明したが、航空機に搭載されるブレーキは、油圧ブレーキに限定されない。航空機には電動ブレーキが搭載される場合もある。電動ブレーキが航空機に搭載される場合も、上記と同様に、摩耗量予測装置１０は、制動Ｇを算出できる。
　本実施形態では、摩耗量予測装置１０は、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーＥＦＲを基準として、航空機用タイヤの内圧を変更し、この内圧に依存する摩耗エネルギーＥＰを取得する。図４に示すように、摩耗エネルギーＥＰは、二次関数として表現される。ここで、図９を参照して、航空機用タイヤに形成されるリブと、摩耗エネルギーＦＲとの関係について説明する。なお、図９では、メインギア用の航空機用タイヤを取り上げて説明するが、ノーズギア用の航空機用タイヤにおいても同様である。
　図９に示すように、航空機用タイヤ４０～４３のそれぞれには、トレッド踏面において、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝６０（図９では、３つ）が形成され、周方向溝６０によって区画される複数のリブ５０～５３（図９では、４つ）が形成される。リブ５０～５３は、リブ５０，５１，５２，５３の順番で、機体の中心側から外側に向かって形成される。摩耗エネルギーＦＲは、リブの位置に応じて異なる。そこで、摩耗量予測装置１０は、一つの航空機用タイヤにおいて、リブ５０～５３のそれぞれの摩耗エネルギーＦＲを取得する。なお、摩耗量予測装置１０は、もっとも中心側に形成されるリブ５０に係る摩耗エネルギーＦＲと、もっとも外側に形成されるリブ５３に係る摩耗エネルギーＦＲとの平均値を、摩耗エネルギーＦＲとして採用してもよい。
　航空機用タイヤの内圧に依存する摩耗エネルギーＥＰも、図９に示すリブの位置によって、異なる。航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態において、変数ｉを用いて航空機用タイヤのリブの位置を表現した場合、摩耗エネルギーＥＰは、式Ａ３で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
  
　ここで、ｉは、航空機用タイヤのリブの位置であり、
　Ｐは、航空機用タイヤの内圧であり、
　ａｐ、ｂｐ、ｃｐは、定数である。
　また、摩耗量予測装置１０は、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーＥＦＲを基準として、航空機用タイヤにかかる荷重を変更し、この荷重に依存する摩耗エネルギーＥＬを取得する。図５に示すように、摩耗エネルギーＥＬは、二次関数として表現される。摩耗エネルギーＥＬも、摩耗エネルギーＥＰと同様に、図９に示すリブの位置に応じて異なる。航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態において、変数ｉを用いて航空機用タイヤのリブの位置を表現した場合、摩耗エネルギーＥＬは、式Ａ４で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
  
　ここで、ｉは、航空機用タイヤのリブの位置であり、
　Ｌは、航空機用タイヤの荷重であり、
　ａＬ、ｂＬ、ｃＬは、定数である。
　また、摩耗量予測装置１０は、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーＥＦＲを基準として、航空機の速度を変更し、この速度に依存する摩耗エネルギーＥＶを取得する。図６に示すように、摩耗エネルギーＥＶは、二次関数として表現される。摩耗エネルギーＥＶも、摩耗エネルギーＥＰと同様に、図９に示すリブの位置に応じて異なる。航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態において、変数ｉを用いて航空機用タイヤのリブの位置を表現した場合、摩耗エネルギーＥＬは、式Ａ５で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
  
　ここで、ｉは、航空機用タイヤのリブの位置であり、
　Ｖは、航空機の速度であり、
　ａＶ、ｂＶ、ｃＶは、定数である。
　また、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤのＳＡ（スリップ角）を変更し、このＳＡに依存する摩耗エネルギーＥＳを、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーＥＦＲからの差分として取得する。図７に示すように、摩耗エネルギーＥＳは、二次関数として表現される。摩耗エネルギーＥＳも、摩耗エネルギーＥＰと同様に、図９に示すリブの位置に応じて異なる。航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態において、変数ｉを用いて航空機用タイヤのリブの位置を表現した場合、摩耗エネルギーＥＳは、式Ａ６で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
  
　ここで、ｉは、航空機用タイヤのリブの位置であり、
　ＳＡは、スリップ角であり、
　ａＳ、ｂＳ、ｃＳは、定数である。
　また、摩耗量予測装置１０は、航空機の制動力を変更し、この制動力に依存する摩耗エネルギーＥＢを、フリーローリング走行状態における摩耗エネルギーＥＦＲからの差分として取得する。図８に示すように、摩耗エネルギーＥＢは、二次関数として表現される。摩耗エネルギーＥＢも、摩耗エネルギーＥＰと同様に、図９に示すリブの位置に応じて異なる。航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態において、変数ｉを用いて航空機用タイヤのリブの位置を表現した場合、摩耗エネルギーＥＢは、式Ａ７で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
  
　ここで、ｉは、航空機用タイヤのリブの位置であり、
　ＧＸ ＢＲは、航空機の制動力であり、
　ａＢ、ｂＢ、ｃＢは、定数である。
　次に、図１０を参照して、摩耗量予測装置１０の予測手順の一動作例について説明する。摩耗量予測装置１０の予測手順は、６つのステップ（ステップＳ２０１～ステップＳ２０６）で構成される。
　ステップＳ２０１において、摩耗量予測装置１０は、航空会社３０から、航空機に関する情報を取得する。具体的には、摩耗量予測装置１０は、航空機の速度、航空機の加速度、航空機の現在の位置、航空機の機首の方向、航空機の総重量、航空機に装着される各航空機用タイヤの内圧及びリブの位置、航空機のブレーキ圧、機体の旋回角度、機体の旋回半径、操舵輪の舵角などを取得する。また、摩耗量予測装置１０は、これらの情報を取得した際の時刻も取得する。
　処理は、ステップＳ２０２に進み、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤの輪重（荷重）を算出する。航空機用タイヤの輪重は、静荷重と動荷重から求める。
　摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤの輪重を算出する際に、まず機体の重心位置を算出する。機体の重心位置は、乗客の着座位置や貨物によって変化する。航空機の場合、法律（航空法）の定めにより、重量や重心位置を確認する方法が知られている。フライト時の重心位置は、平均空力翼弦(以下、ＭＡＣという。ＭＡＣ：ＭＥＡＮ　ＡＥＲＯＤＹＮＡＭＩＣ　ＣＨＯＲＤという)のどの位置にあるかが知れており、このＭＡＣの位置情報と合わせて重心位置を算出することが可能である。例えばノーズギアを原点とした座標系で重心位置を算出する場合、ノーズギアからＭＡＣ位置の前端までの距離をＬ１とし、機体のＭＡＣ長をＬ２とした場合、機体の重心位置は、Ｌ１＋Ｌ２×％ＭＡＣの計算式で算出することができる。一般的に、Ｌ１とＬ２は、機体スペックから取得することができる。また、％ＭＡＣは、航空法に定められた情報として入手可能である。
　次に、図１１を参照して、航空機用タイヤの静荷重について説明する。タキシー走行などのように、航空機の速度の影響が小さい場合、換言すれば、揚力の影響を無視できる場合、静荷重は、機体に作用する重心回りのモーメントの釣り合いに基づいて算出される。図１１に示すように、ノーズギアの総重量ＷＮは、式Ａ８で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
  
　ここで、Ｗは、機体の総重量であり、
　Ｄ３は、重心位置からメインギアまでの距離であり、
　Ｄ４は、ノーズギアからメインギアまでの距離である。
　同様に、図１１に示すように、メインギアの総重量ＷＭは、式Ａ９で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
  
　ここで、Ｄ２は、ノーズギアから重心位置までの距離である。
　航空機用タイヤにかかる荷重が均一に分配されていると仮定すると、総重量ＷＮをノーズギアに装着されているタイヤ数で除算すれば、ノーズギアに装着されている各航空機用タイヤの輪重が求まる。また、総重量ＷＭをメインギアに装着されているタイヤ数で除算すれば、メインギアに装着されている各航空機用タイヤの輪重が求まる。また、輪重に関する計測データなどがあれば、このデータに応じた分配を行うことが好ましい。
　航空機が離陸する際、速度に応じて揚力Ｇｌｉｆｔが発生し、この揚力Ｇｌｉｆｔは、式Ａ１０で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
  
　ここで、ｃは、定数であり、
　ｖは、航空機の速度である。
　航空機が離陸する際、機体で計測している上下方向の加速度は、加速に応じて徐々に低下する。図２に示すステップＳ１０２で説明した制動Ｇと同様に、機体の上下方向の加速度と、速度の二乗との関係をあらかじめ求めておくことで、離陸中の航空機用タイヤが負担する総重量Ｗを算出することができる。離陸中の航空機用タイヤが負担する総重量Ｗは、式Ａ１１で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
  
　ここで、Ｍは、機体の総重量であり、ｋｇ及びｋｇｆの単位系では、Ｗと同じ値である。
　次に、図１２及び図１３を参照して、航空機用タイヤの動荷重について説明する。始めに、図１２を参照して、機体の重心に作用する前後方向の加速度による荷重移動について説明する。
　図１２に示すように、各航空機用タイヤにおける荷重変化をΔＦＺ ｊ（ｊ：航空機用タイヤが装着される位置）とした場合、機体の前後方向の加速度によるモーメントとの釣り合い、及び機体の総重量が一定であることを考慮すると、式Ａ１２、及び式Ａ１３を満たす必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
  
　ここで、ｊは、航空機用タイヤが装着される位置であり
　Ｎは、メインギアに装着される航空機用タイヤの総数であり、
　Ｚｇは、地上から重心位置までの距離であり、
　Ｆｘは、機体の前後方向の加速度によるモーメントである。
　荷重移動が前後の位置に比例すると仮定した場合、荷重変化ΔＦＺ ｊは、式Ａ１４で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
  
　航空機の総重量は、一定であるため、式Ａ１５、式Ａ１６が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
  
　モーメントの釣り合いより、式Ａ１７、式Ａ１８が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
  
　以上説明したように、摩耗量予測装置１０は、機体の前後方向の加速度によって生じる任意の航空機用タイヤの位置の荷重変動を算出できる。
　次に、図１３を参照して、機体の重心に作用する左右方向（横方向）の加速度による荷重移動について説明する。
　図１３に示すように、各航空機用タイヤにおける荷重変化をΔＦＺ ｊ（ｊ：航空機用タイヤが装着される位置）とした場合、機体の左右方向の加速度によるモーメントとの釣り合い、及び機体の総重量が一定であることを考慮すると、式Ａ１９、及び式２０を満たす必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
  
　ここで、ｊは、航空機用タイヤが装着される位置であり
　Ｎは、メインギアに装着される航空機用タイヤの総数であり、
　Ｚｇは、地上から重心位置までの距離であり、
　Ｆｙは、機体の左右方向の加速度によるモーメントである。
　荷重移動が左右の位置に比例すると仮定した場合、航空機用タイヤが左右対称に配置される限り、機体の総重量が一定であることは満たされるため、式Ａ２１が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
  
　モーメントの釣り合いより、式Ａ２２が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
  
　以上説明したように、摩耗量予測装置１０は、機体の左右方向の加速度によって生じる任意の航空機用タイヤの位置の荷重変動を算出できる。
　図１２及び図１３で説明した荷重移動を用いると、機体の加速度によって生じる動荷重（変化分）は、式Ａ２３で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
  
　例えば、メインギアの各航空機用タイヤに作用する輪重は、式Ａ２４で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
  
　ここで、ＷＭ Ｓは、前後方向の加速度または左右方向の加速度が作用しない状態での輪重である。
　ＷＭ Ｓは、式Ａ２５で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
  
　ここで、Ｎは、メインギアに装着される航空機用タイヤの総数である。上述したように、タキシー走行時と離陸時とでは輪重が異なる。
　処理は、図１０に示すステップＳ２０３に進み、摩耗量予測装置１０は、航空機のブレーキ圧を取得して制動力を算出する。制動力の算出方法は、図２のステップＳ１０２で説明した方法を用いればよい。
　処理は、ステップＳ２０４に進み、摩耗量予測装置１０は、機体の旋回角度や旋回半径、操舵輪の舵角などを取得して、航空機用タイヤのＳＡを算出する。航空機用タイヤのＳＡの算出方法については、乗用車用タイヤのＳＡと同様の方法で算出することができるため、詳細な説明は省略する。
　処理は、ステップＳ２０５に進み、摩耗量予測装置１０は、瞬間摩耗エネルギーｄＥｗを算出する。瞬間摩耗エネルギーｄＥｗとは、微小時間ｄｔで発生する摩耗エネルギーであり、上述した式Ａ３～Ａ７を用いて、式Ａ２６で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
  
　ここで、ｒは、機体の旋回半径である。
　タキシー走行で発生した摩耗エネルギーＥｗは、航空機がタキシー走行した時間Ｔ（所定時間）で、式Ａ２６を積分することにより、式Ａ２７で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
  
　サンプリング周期をΔＴとした場合、式Ａ２７は、式Ａ２８で近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
  
　処理は、ステップＳ２０６に進み、摩耗量予測装置１０は、算出した瞬間摩耗エネルギーｄＥｗに基づいて、航空機用タイヤの瞬間摩耗量ｄｗｅａｒｉを算出する。例えば、摩耗量予測装置１０は、瞬間摩耗エネルギーｄＥｗと、摩耗抵抗Ｒとを用いて、航空機用タイヤの瞬間摩耗量を算出することができる。摩耗抵抗Ｒは、例えば、平均的なフライト（空港～空港間）の機体の挙動から算出される１フライトあたりの摩耗エネルギーＥ’と、１フライトあたり摩耗量ｗ’とを用いて、式Ａ２９で表される。つまり、摩耗抵抗Ｒは、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示すものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
  
　航空機用タイヤの瞬間摩耗量ｄｗｅａｒｉは、式Ａ３０で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
  
　摩耗量予測装置１０は、ステップＳ２０２～ステップＳ２０６の処理を、微小時間ｄｔ毎に繰り返し実施することにより、航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒｉを算出する。航空機がタキシー走行した時間Ｔにおける航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒｉは、式Ａ３１で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
  
（作用効果）
　以上説明したように、摩耗量予測装置１０は、実際に使用されている航空機用タイヤの内圧、航空機用タイヤにかかる荷重、航空機の速度、航空機用タイヤに発生するスリップ角、及び航空機の制動力に基づいて航空機用タイヤの摩耗量を予測する。これにより、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤが実際に使用される場面において、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することができる。また、航空会社３０から取得する情報は、航空機用タイヤにＲＦタグなどを取り付けることなく、取得できる情報である。すなわち、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤにＲＦタグなどを取り付けることなく、航空機用タイヤの摩耗量を精度よく予測することができる。
　また、摩耗量予測装置１０は、航空機用タイヤが航空機に取り付けられた状態における航空機用タイヤのリブの位置に基づいて、摩耗エネルギーＥｐ、摩耗エネルギーＥＬ、摩耗エネルギーＥＶ、摩耗エネルギーΔＥＳ、及び摩耗エネルギーΔＥＢを算出する。リブの位置に応じて、これらの摩耗エネルギーは異なる。本実施形態によれば、摩耗量予測装置１０は、リブの位置に応じてこれらの摩耗エネルギーを算出するため、航空機用タイヤの摩耗量を、リブの位置毎に精度よく予測することができる。
　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、摩耗量予測装置１０は、航空会社３０から航空機の情報を取得するが、これに限定されない。摩耗量予測装置１０は、航空会社３０以外から航空機の情報を取得してもよい。
　日本国特許出願第２０１７－２３９７０８号（出願日：２０１７年１２月１４日）の全内容は、ここに援用される。
１０　摩耗量予測装置
１１　通信部
１２　算出部
１３　予測部
２０　ネットワーク
３０　航空会社
４０～４３　航空機用タイヤ
５０～５３　リブ
６０　周方向溝

Claims (7)

  1. 　航空機が前記航空機の動力を用いて地上を走行する状態を示すタキシー走行状態における航空機用タイヤの摩耗量を予測する摩耗量予測方法であって、
    　前記タキシー走行状態は、前記航空機用タイヤに制動力が働かずに転動することによって、前記航空機が直進に走行する走行状態を示すフリーローリング走行状態を含み、
    　前記航空機用タイヤの内圧と前記フリーローリング走行状態における前記航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記内圧に依存する摩耗エネルギーＥｐを算出し、
    　前記航空機用タイヤにかかる荷重と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記荷重に依存する摩耗エネルギーＥＬを算出し、
    　前記航空機の速度と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記速度に依存する摩耗エネルギーＥＶを算出し、
    　前記航空機用タイヤに発生するスリップ角と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記スリップ角に依存する摩耗エネルギーΔＥＳを算出し、
    　前記航空機の制動力と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記制動力に依存する摩耗エネルギーΔＥＢを算出し、
    　前記摩耗エネルギーＥｐと、前記摩耗エネルギーＥＬと、前記摩耗エネルギーＥＶと、前記摩耗エネルギーΔＥＳと、前記摩耗エネルギーΔＥＢと、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示す摩耗抵抗Ｒとに基づいて、前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測することを特徴とする摩耗量予測方法。
  2. 　前記摩耗エネルギーＥｐと、前記摩耗エネルギーＥＬと、前記摩耗エネルギーＥＶと、前記摩耗エネルギーΔＥＳと、前記摩耗エネルギーΔＥＢとに基づいて、所定時間に発生する前記航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＷを算出し、
    　前記摩耗エネルギーＥＷを前記摩耗抵抗Ｒで除算して、前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測することを特徴とする請求項１に記載の摩耗量予測方法。
  3. 　前記航空機用タイヤが前記航空機に取り付けられた状態における前記航空機用タイヤのリブの位置に基づいて、前記摩耗エネルギーＥｐ、前記摩耗エネルギーＥＬ、前記摩耗エネルギーＥＶ、前記摩耗エネルギーΔＥＳ、及び前記摩耗エネルギーΔＥＢを算出することを特徴とする請求項１または２に記載の摩耗量予測方法。
  4. 　変数ｉを用いて前記リブの位置を表現した場合、
    　前記摩耗エネルギーＥｐは、以下の式１を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
      
    　ここで、
    　Ｐは、前記内圧であり、
    　ａｐ、ｂｐ、ｃｐは、定数であり、
    　前記摩耗エネルギーＥＬは、以下の式２を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
      
    　ここで、
    　Ｌは、前記荷重であり、
    　ａＬ、ｂＬ、ｃＬは、定数であり、
    　前記摩耗エネルギーＥＶは、以下の式３を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
      
    　ここで、
    　Ｖは、前記速度であり、
    　ａＶ、ｂＶ、ｃＶは、定数であり、
    　前記摩耗エネルギーΔＥＳは、以下の式４を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
      
    　ここで、
    　ＳＡは、前記スリップ角であり、
    　ａＳ、ｂＳ、ｃＳは、定数であり、
    　前記摩耗エネルギーΔＥＢは、以下の式５を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
      
    　ここで、
    　ＧＸ ＢＲは、前記制動力であり、
    　ａＢ、ｂＢ、ｃＢは、定数であり、
    　前記摩耗エネルギーＥＷは、以下の式６を用いて算出され、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
      
    　ここで、
    　Δｔは、所定時間であり、
    　ｒは、前記航空機の旋回半径であり、
    　以下の式（７）を用いて、前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒｉを予測し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
      
    　ここで、
    　Ｒは、前記摩耗抵抗である
    ことを特徴とする請求項３に記載の摩耗量予測方法。
  5. 　前記内圧及び前記速度を航空会社から取得することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の摩耗量予測方法。
  6. 　航空機が前記航空機の動力を用いて地上を走行する状態を示すタキシー走行状態における航空機用タイヤの摩耗量を予測する摩耗量予測装置であって、
    　前記タキシー走行状態は、前記航空機用タイヤに制動力が働かずに転動することによって、前記航空機が直進に走行する走行状態を示すフリーローリング走行状態を含み、
    　前記航空機用タイヤの内圧と前記フリーローリング走行状態における前記航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記内圧に依存する摩耗エネルギーＥｐを算出する算出部と、
    　前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測する予測部と、を備え、
    　前記算出部は、
    　前記航空機用タイヤにかかる荷重と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記荷重に依存する摩耗エネルギーＥＬを算出し、
    　前記航空機の速度と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記速度に依存する摩耗エネルギーＥＶを算出し、
    　前記航空機用タイヤに発生するスリップ角と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記スリップ角に依存する摩耗エネルギーΔＥＳを算出し、
    　前記航空機の制動力と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記制動力に依存する摩耗エネルギーΔＥＢを算出し、
    　前記予測部は、前記摩耗エネルギーＥｐと、前記摩耗エネルギーＥＬと、前記摩耗エネルギーＥＶと、前記摩耗エネルギーΔＥＳと、前記摩耗エネルギーΔＥＢと、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示す摩耗抵抗Ｒとに基づいて、前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測することを特徴とする摩耗量予測装置。
  7. 　航空機が前記航空機の動力を用いて地上を走行する状態を示すタキシー走行状態における航空機用タイヤの摩耗量を予測する摩耗量予測プログラムであって、
    　前記タキシー走行状態は、前記航空機用タイヤに制動力が働かずに転動することによって、前記航空機が直進に走行する走行状態を示すフリーローリング走行状態を含み、
    　端末装置のコンピュータに、
    　前記航空機用タイヤの内圧と前記フリーローリング走行状態における前記航空機用タイヤの摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記内圧に依存する摩耗エネルギーＥｐを算出するステップと、
    　前記航空機用タイヤにかかる荷重と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記荷重に依存する摩耗エネルギーＥＬを算出するステップと、
    　前記航空機の速度と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記速度に依存する摩耗エネルギーＥＶを算出するステップと、
    　前記航空機用タイヤに発生するスリップ角と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記スリップ角に依存する摩耗エネルギーΔＥＳを算出するステップと、
    　前記航空機の制動力と前記摩耗エネルギーＥＦＲとに基づいて、前記制動力に依存する摩耗エネルギーΔＥＢを算出するステップと、
    　前記摩耗エネルギーＥｐと、前記摩耗エネルギーＥＬと、前記摩耗エネルギーＥＶと、前記摩耗エネルギーΔＥＳと、前記摩耗エネルギーΔＥＢと、所定の摩耗エネルギーと所定の摩耗量との関係を示す摩耗抵抗Ｒとに基づいて、前記航空機用タイヤの摩耗量ｗｅａｒを予測するステップと
    を実行させるための摩耗量予測プログラム。
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