?提起航天運載器，讀者的第一印象就是巨大的尺寸、驚人的質量和飛快的速度。其中的典型代表是航天飛機，高56米、寬8.7米、重2000噸，像火箭一樣發射上去，卻要像飛機一樣飛回來，返回的部分重達100噸左右，降落時沖擊力巨大，一切沖擊力要被輪胎所承擔。

航天飛機發射和返回場景（圖源：NASA）

估計大家腦中浮現的立即是各種巨大的卡車輪胎才能承受得起這種應用環境。然而，實際上航天飛機的輪胎非常小，甚至比普通卡車的輪胎都要小很多。這個輪胎中也蘊含了不少黑科技。

卡特彼勒789自重與航天飛機類似，它的輪胎直徑已經達到了4米高（圖源：Dan Fleet，開源）

航天飛機輪胎直徑（1.1米）近似普通卡車輪胎，兩個前輪直徑（0.8米）甚至更小（圖源：NASA）

1.航天飛機對輪胎的要求極高

航天飛機的飛行環境非常復雜。在發射過程中經歷巨大震動和最大動壓沖擊，很快就進入太空的真空環境中。向陽面和背陰面溫度在零上和零下100多度區間變化，還要經受各種宇宙輻射的復雜影響。在降落過程中，盡管航天飛機已經褪去大部分質量，但依然有100噸左右質量需要著陸。由于劇烈的空氣沖擊和摩擦，飛機底部和前緣等處溫度輕易高達上千攝氏度，無不對所有構件穩定性提出了巨大要求。

而航天飛機其實是個“假飛機”，它的氣動性能跟真正的飛機根本沒法比，只有在從外太空快速返回時能像滑翔機一樣“飛行”，其他場景下它基本是無法自主飛行的。甚至在降落過程中，它的著陸角度（15度）遠遠高于普通民航飛機（4-5度），落地速度（100米/秒）也大幅超過了民航客機（60-70米/秒），瞬時的落地沖擊力自然大幅增加。如果民航客機像它這么玩，是不可能落地的。

航天飛機降落后流程（圖源：NASA）

換句話說：航天飛機是從外太空“掉下來”的，最后時刻必須依靠超強輪胎解決沖擊、減速問題，甚至還要搭配減速傘和一系列復雜減速流程。

而航天飛機本身的重量又格外寶貴。歷史上的成本核算已經告訴我們，平均每次任務的費用高達驚人的15億美元，即便是載荷能力用到極致也是1萬美元/千克的運力單價，實在太貴了。這要求它必須想盡一切辦法給自身減重。作為每次發射必帶的輪胎，自然必須把重量將到最低。

于是，航天飛機要求輪胎自重要盡可能降低、數量要盡可能少、性能要盡可能提高、表現要盡可能穩定。傳說中的“我都要”。

2.航天飛機輪胎解決方案

在航天飛機發展過程中，世界各大輪胎巨頭都加入了激烈競爭，但最后是米其林殺出重圍成為最穩定的供應商。是的，就是那個美食評級做的特別好的米其林，它們順便也做一下輪胎事業 :D。

航天飛機第134次任務時使用的輪胎組（圖源：NASA）

每次飛行中，航天飛機會攜帶四個主輪，每個尺寸是1.13米直徑、0.40米寬度；另有兩個鼻輪，每個尺寸是0.83米直徑、0.22米寬度。相對巨大的航天飛機尺寸而言，可謂相當袖珍。

亞特蘭蒂斯號航天飛機放出輪子準備降落（圖源：NASA）

這些輪胎均采用氮氣填充。一方面，它的物理和化學性能最為穩定，在各種復雜高低溫和氣壓沖擊環境下最為安全，即便發生了特殊情況氮氣也不會助燃；另一方面，氮氣不容易泄漏能夠長期維持超高胎壓。在實際情況中，主輪的壓力高達23倍大氣壓，鼻輪的壓力也高達20倍大氣壓，是普通汽車胎壓的10倍左右。

輪胎主要采用了斜交層設計方案，以最大限度減少胎面以降低質量，同時保證足夠強的承載能力（幾乎是大型波音747客機輪胎的3倍，而直徑為一半）。設計要求每條輪胎在著陸時能承受不低于50噸重量的沖擊，這意味著即便四條主輪有一兩個出現故障都不會影響總體安全。各個輪胎并沒有設計內胎，采用尼龍骨架，天然橡膠為主要材料，并搭配以高強度鋼絲以提升性能，主輪重量也僅為93千克。對于昂貴的航天飛機而言，總共采用6條輪胎，且重量控制在半噸級已經相當不易。

極限實驗下輪胎也被磨損的“慘不忍睹”（圖源：NASA）

在設計過程中，對航天飛機輪胎的測試可謂“瘋狂”。為測試使用壽命和極限性能，輪胎輪轂會被固定并進行打磨試驗，且動輒進行100多組，以測試各種起火、磨損、異物和多種故障模式的影響，最終篩選出合格的輪胎批次，且最終使用時是一次性（鼻輪兩次）。米其林給的最終報價是一條輪胎約6000美元，相當良心了。

3.航天黑科技走入生活日常

航天產業作為人類工業文明的皇冠，它對性能的需求總能帶動各個行業的快速發展，航天飛機輪胎項目中的成就也自然能迅速推廣到其他方面。

對于與我們日常生活更接近的乘用車而言，小小的輪胎除了基本的承載作用，還需要達成操控性、干/濕地操穩性，耐沖擊性、耐用性等全方位性能。不僅各大傳統廠商在不斷提升輪胎性能，一些借勢新能源產業變革、以科技為特色崛起的輪胎品牌也在快速占領市場，其中的一個典型代表是新晉品牌雷神Tordner。它定位中高端輪胎品牌，將靜音性作為品牌靈魂，以創新科技、更高品質的研發制造能力，讓更多人享受媲美豪華車的靜音駕乘體驗。

雷神輪胎里的靜音棉材料

雷神靜悅是雷神品牌的旗艦產品，其“TORDNER Silentium?降噪技術”，運用了一套輪胎科技組合拳，達成了橫向對比降噪6dB的性能目標（即噪音響度降低至原來的1/4）。

首先是用上了一種聚氨酯隔音棉材料作為吸音層，這是號稱“第五塑料”的有機高分子化合物，也是載人飛船座椅設計中常用的特殊材料之一，它的抗沖擊和減振降噪能力也更強，而且材料穩定性好。用在汽車輪胎內部之后，不論是輪胎滾動的空腔噪音，還是輪胎花紋接觸地面時產生的泵浦噪聲，都能夠很好地阻隔。

其次，用來粘貼吸音棉的膠水也是特種粘合劑，也是科技輪胎的一方面。汽車輪胎要在5年左右的設計壽命里，面對動輒零下的外部氣溫和動輒110°C的輪胎工作溫度，輪胎內部的聚氨酯隔音棉必須要始終保持良好的附著力，必須要使用特殊配方工藝制成的粘合材料，才能始終保持類似于口香糖般黏而不脫的狀態。

另外，輪胎外部的花紋經過了特別的設計。通過計算機優化得來的五種節距比例排列，是主動降噪技術的一種，能夠打破固有的噪音頻率，降低花紋噪音，并強化抓地力，將靜音與操控完美結合。

雷神輪胎花紋設計

最近，雷神輪胎獲得了德國萊茵TUV頒發的“China-mark（中國標識）”認證。萊茵TUV是誕生自第一次工業革命時期的國際中立第三方測評機構，150年來，先后在航空航天、軌道交通等領域，制定了嚴謹的三方測試標準，并加以嚴苛的實驗室和環境測試。

在現代科技的加持下，無論是沖天而起的航天飛機，還是地表疾馳的汽車，它們的安全性和乘坐體驗都在被極速改進。且很多技術還在根據需求不斷融合提升，以更好造福我們的日常生活。????