Vuoi ridurre il peso rimuovendo alcuni chili di aria e aggiungendo una quantità uguale, se non maggiore, di chili di pompe necessarie per gonfiare gli pneumatici (vedi la risposta di David Richerby per i dettagli) , per non parlare dei costi aggiuntivi sostenuti per la verifica periodica della corretta funzionalità di dette pompe, che sarebbero contrassegnate come "critiche per la sicurezza" (perché un atterraggio con pneumatici sgonfi avrebbe conseguenze davvero negative) e richiedono di essere controllate abbastanza spesso.

Quindi, forse fattibile. Sicuro, non proprio. Significativo, non vedo come, soprattutto quando c'è il rischio di scoppio di un pneumatico, come mostrato in questo video collegato da March Ho.

A un'alternativa più leggera sarebbe quella di utilizzare l'aria di spurgo dalla sezione ad alta pressione del motore, ma probabilmente sarebbe ancora (*) più pesante dell'aria che stai spingendo fuori (hai bisogno di tubi pesanti per trasportare l'aria ad alta pressione dai motori al ruote), e non è una buona soluzione dal punto di vista della sicurezza: cosa succederebbe se dovessi atterrare senza potenza del motore?

(*): come cita l'utente3528438 nel loro commento, dipenderebbe dalle dimensioni della ruota.

Inoltre, questo manuale Goodyear fornisce informazioni su alcuni altri problemi: (enfasi mia)

5. CONSENTI L'ALLUNGAMENTO DI 12 ORE DOPO IL MONTAGGIO

Tutti i pneumatici, in particolare quelli diagonali, si allungheranno (o cresceranno) dopo il montaggio iniziale. Questo volume aumentato del pneumatico si traduce in una pressione Di conseguenza, i pneumatici non devono essere messi in servizio finché non lo sono sono stati gonfiati per un minimo di 12 ore, la pressione è stata ricontrollata e gli pneumatici sono stati rigonfiati se necessario .

Significa che lo pneumatico deve essere regolato dopo essere stato gonfiato, eliminando eventualmente la possibilità di gonfiarlo e sgonfiarlo continuamente (o, in alternativa, devi rigonfiarlo almeno 12 ore prima dell'atterraggio). Si noti che questo manuale è scritto per le operazioni correnti, che richiedono una sostituzione / ispezione del pneumatico se la pressione scende sotto l'80% del valore nominale. Le procedure dovrebbero essere riscritte per i cicli di inflazione / deflazione e questo potrebbe essere un fattore.

Alcuni velivoli da trasporto militare possono effettivamente regolare la pressione dei pneumatici dalla cabina di pilotaggio per le operazioni sul campo morbido. L ' Antonov An-22 sarebbe un esempio. Un sistema di gonfiaggio centrale dei pneumatici è una caratteristica standard anche sui camion militari sovietici e viene utilizzato anche su alcuni camion americani.

Che la funzione è stata rimossa nelle versioni successive dell'An- 22 dovrebbe dirti già qualcosa.

Sì, un risparmio di massa di poche dozzine di kg su un grande aereo da trasporto è possibile, ma è necessario aggiungere pompe e impianti idraulici. Al fine di chiarire gli standard di certificazione civile, questo sistema deve essere ridondante, quindi è necessario duplicare la maggior parte dei componenti. Inoltre, l'energia immagazzinata nello pneumatico pressurizzato non può essere facilmente recuperata, ma deve essere sottratta dal calcolo del possibile risparmio di carburante perché deve essere raccolta per il rigonfiamento.

Senza un'indagine più dettagliata lo farei aspettatevi che i risparmi di massa siano minimi e non superino la maggiore complessità e le modalità di guasto aggiunte.

Insieme alla pompa (e simili) coinvolte, va notato che gonfiare i pneumatici di un aereo di grandi dimensioni è un'impresa abbastanza non banale dal punto di vista della sicurezza.

In particolare, quando stai gonfiando uno pneumatico che normalmente lo metti in una gabbia per pneumatici, in questo modo:

Credito fotografico: Martins Industries.

Non è l'unica varietà, ma hai un'idea. È quasi certo che la gabbia di cui avresti bisogno intorno al pneumatico per gonfiarlo in sicurezza sarebbe, da sola, notevolmente più pesante dell'aria all'interno del pneumatico.

Solo per cosa ne vale la pena, ci sono solo poche gabbie per pneumatici che possono essere utilizzate senza rimuovere la ruota e il pneumatico dall'aereo - e se non sbaglio, tendono ad essere anche più grandi e più pesanti di quelle più comuni come ho collegato sopra (sebbene in tutta onestà, non drasticamente più grande / più pesante).

Semplicemente non risparmieresti peso.

Uno dei più grandi pneumatici per aviazione commerciale di Goodyear è il 54x21,0–23 Flight Leader, ^{* sup > utilizzato su Airbus A330 e A340. Cioè, diametro esterno 54 pollici, larghezza 21 pollici, diametro del cerchio 23 pollici (137x53x48 cm). Supponendo che il pneumatico abbia una sezione trasversale rettangolare, ogni pneumatico ha un volume lordo di circa 0,7 m 3 . Si tratta di una sovrastima del volume d'aria, poiché la sezione trasversale è curva e il volume calcolato include la gomma.}

Questi pneumatici sono gonfiati a 235 psi, ovvero circa 16 bar. La densità dell'aria a 1 bar è di circa 1,2 kg / m ³ , quindi la massa d'aria totale in uno pneumatico è di circa 16 kg. Un A330 o A340 ha dieci pneumatici (immagino che i pneumatici delle ruote anteriori siano più piccoli ma trascuriamolo), quindi la massa d'aria totale è al massimo di 160 kg.

Il peso massimo al decollo di un A330 / A340 è nel campo da baseball di 250.000 kg, quindi un risparmio di peso di 160 kg è qualcosa nella regione dello 0,06%. Un altro modo per vedere la scala è che 160 kg sono fondamentalmente due passeggeri senza bagaglio registrato, o circa 500 g per passeggero (questi aerei trasportano circa 300 persone).

Tuttavia, dovresti anche farlo installare un sistema di compressione e distribuzione dell'aria ad alta pressione ridondante multiplo. Un rapido Google suggerisce che il tipo di compressore d'aria che si potrebbe usare in un'officina pesa 30-40 kg e fa solo 8 bar (ricorda, ne abbiamo bisogno 16). Probabilmente la maggior parte di quel peso è il serbatoio del serbatoio e non sono sicuro di come questo sia paragonabile a qualcosa che sarebbe necessario per gonfiare i pneumatici degli aerei. Tuttavia, avrai bisogno di qualcosa di piuttosto robusto per pompare sette metri cubi d'aria a sedici bar in un tempo ragionevole, e anche quattro di quelle normali pompe da officina eliminerebbero la maggior parte o tutto il nostro possibile risparmio di peso.

^* Sono disponibili altre marche di pneumatici per aerei; Non ho collegamenti con alcun produttore.

A tutti qui manca un fatto fondamentale: i pneumatici delle compagnie aeree sono riempiti con azoto. L'attrito del pneumatico sull'asfalto potrebbe aumentare la temperatura abbastanza da consentire all'ossigeno di reagire con la gomma, provocando un incendio. L'azoto è per lo più inerte, il che lo rende molto più sicuro.

L'intera domanda è irrilevante perché non saresti in grado di gonfiare di nuovo i pneumatici con il solo azoto a meno che non trasportassi lo stesso volume a bordo dell'aereo in un secondo serbatoio, invertendo il risparmio di peso.

In alternativa, potresti portare l'attrezzatura di laboratorio necessaria per la distillazione frazionata, ma presumo che sarebbe ancora più pesante.

È una buona domanda. Sono state fatte stime di un risparmio di peso di 120 kg di aria compressa negli pneumatici, il che non è trascurabile. Una stima dettagliata con dimensioni da questo link. Il B777-300 ha pneumatici di misura 52 X 21 R 22:

• 52 è il diametro esterno in pollici = 1,32 m
• 21 è la larghezza del pneumatico in pollici = 0,53 m
• 22 è il diametro del cerchio in pollici = 0,56 m
• Area laterale del pneumatico stesso = $ \ frac {\ pi} {4} (1,32 ^ 2 - 0,56 ^ 2) $ = 1,23 m $ ^ 2 $.
• Volume del pneumatico = area laterale * larghezza = 1,23 * 0,53 = 0,65 m $ ^ 3 $. Il B777 ha 12 di queste ruote, quindi il volume totale del pneumatico = 7,8 m $ ^ 3 $.
• Aria a 1 bar di pressione = 1.225 kg / m $ ^ 3 $. Dodici ruote a 16 bar contengono 7,8 * 1,225 * 16 = 153 kg di aria.

Il risparmio di peso nell'ordine di grandezza di 150 kg, ogni viaggio per due o tre decenni, non è niente da fare starnutire a. Consideralo il contrario: quanto sarebbe sana di mente una persona se proponesse di caricare permanentemente a bordo 150 kg in più perché il carburante in più sarebbe irrilevante?

Per rigonfiare i pneumatici, tutte le infrastrutture è già a bordo: la pressione dello stadio finale del compressore del motore a reazione è decisamente superiore ai 16 bar richiesti. Da Rollys Royce The Jet Engine, numero 5:

Dopo il raffreddamento da 700 ° C - 1000 K, a 30 ° C = 300 K, cioè nel ordine di grandezza della pressione dell'aria richiesta per rigonfiare i pneumatici. Quindi tecnicamente tutto è possibile. Gli pneumatici possono essere rigonfiati con l'infrastruttura esistente a bordo. Ovviamente non con l'infrastruttura esistente non modificata come è ora, dovrà essere ottimizzata, ma in ordine di grandezza tutto è già a bordo. Modificare un dispositivo di gonfiaggio per pneumatici nel 21 ° secolo è un compito molto più semplice che inventare il primo pilota automatico nel 1930. Voglio dire, andiamo ragazzi.

I tubi in alluminio da 1 pollice pesa circa un chilo al metro ei motori sono molto vicini alle ruote. 10 m di tubo in più sarebbero molti. L'olio idraulico ha uno scambiatore di calore con il carburante nell'ala, che è molto freddo appena prima dell'atterraggio, avendo trascorso tutto questo tempo a -30 ° C. Diciamo che l'impianto di gonfiaggio totale pesa al massimo 30 kg.

Dove l'idea cade a pezzi è negli aspetti di sicurezza. Ci stiamo avvicinando a un aeroporto con scarse riserve di carburante e con gomme sgonfie, troppe cose possono andare storte e Murphy si alza da ogni curva. Il sottocarro ha un peso considerevole e non contribuisce praticamente a nulla alle capacità di volo ed economiche dell'aeromobile, ma è meglio assicurarci che salti fuori ogni volta e possa attutire l'ultima fase del volo prima che tutti i passeggeri possano scendere a bordo in sicurezza.

Nel trasporto aereo di passeggeri, se la sicurezza deve competere con l'economia, la sicurezza vince sempre.

@mikerodent suggerisce in un post cancellato che le gomme potrebbero essere riempite di elio. Non è un brutto suggerimento in realtà: l'elio pesa 0,164 kg / m3, il risparmio di peso per il B777-300 è di 132 kg e il pneumatico non ha bisogno di essere rigonfiato. La risposta merita di essere ripristinata e accettata.