据官方资料统计，世界上每年有大约一半的橡胶用于轮胎的生产。从年第一条轮胎出现起，一百多年来轮胎为人类更快速，更便捷的移动做出了不可磨灭的贡献。现在，可以说，人们的生活已经离不开轮胎了。小到自行车，轿车，大到卡车，飞机，哪一个没有轮胎的身影？我们说世界因轮胎而不再遥远一点也不过分。
发展到今天，轮胎的种类，款式足以让人眼花缭乱。但有一些确是通用的，例如轮胎都是橡胶的，轮胎上都是有花纹的……轮胎五花八门，为何这些确是一样的？这就要从轮胎的作用说起了。
图1五花八门的轮胎
首先谈谈轮胎的材质。目前世界上绝大数轮胎材质主要成分都是橡胶。为何选用橡胶，这就要从橡胶的特点说起。橡胶种类很多，通常来讲橡胶具有减震，降噪，增大摩擦系数的作用，这和人们对轮胎应该具有的特点的期望不谋而合。正是基于这些优点橡胶才成为轮胎材质的不二之选。
除了轮胎材质这点还有一个不可忽略地共同点，那就是目前所有的轮胎胎面都具有条纹。说到这里就必须普及一点轮胎方面的知识了。先简要说说轮胎的结构以及各部分的作用。
图2轮胎结构示意图
首先说说胎面，胎面是由耐磨的合成橡胶制成，可以保护内部的其他的结构。为了提高轮胎的耐久性和抗冲击特性，胎面下面通常会有钢丝和帘线制成的保护层和加强层。根据胎体层即帘线层，帘线的缠绕方式的不同，轮胎可分为子午线轮胎和斜交线轮胎。
两者各有优缺点，但由于子午线轮胎具有较好的速度特性，较长的使用寿命和低燃油消耗特性，子午线轮胎得到了广泛的应用。同时由于轮胎扎破后不会像斜交线轮胎那样爆破，而使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了行驶安全性。因此绝大多数的无内胎的飞机轮胎采用子午线结构。
为了便于识别，每个轮胎的胎侧都会有标示。这些标记都会遵循一定的标准。先说说飞机轮胎，以一种比较常见的飞机轮胎为例：
图3飞机轮胎标示详解
其中MPH表示轮胎的最大速度为MPH（1MPH=1.KM/H）；.53SKID表示胎面沟槽深度为0.53IN(1IN=2.54CM)；50X20.0R22表示轮胎外径为50IN,胎面宽度为20IN，轮胎内径为22IN，R表示轮胎的结构为子午线结构，如果是斜交线轮胎则用D表示；TSO-C62表示该轮胎生产遵循美国运输部联邦航空管理局技术标准规定。
再看看一种比较常见的汽车轮胎的标示：
图4汽车轮胎标示详解
可以看到汽车轮胎的标示与飞机轮胎的标示形式还有有一定区别的，但二者所包含的信息内容是差不多的。它们都包括了轮胎的厂商，轮胎尺寸，承载能力，轮胎类型，最大转速等等，只不过飞机轮胎由于管理严格，还包含了轮胎翻修的相关信息。
终于该说胎面条纹了。我个人觉得胎面条纹这一项技术发明的意义不亚于灯泡发明的意义，现在我们已经不可能找到没有胎面条纹的轮胎了。那么，胎面条纹有哪些作用呢
图5农机轮胎
首先胎面条纹最主要的作用就是增加轮胎与地面间的摩擦力。其工作原理是轮胎条纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力（如驱动力、制动力和横向力）的作用下，条纹能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。
其次是雨雪天气行驶时胎面条纹充当着排水槽的作用，能够很好地起到防止轮胎滑水的作用。轮胎滑水是轮胎在积水道面上发生的一种特殊打滑现象。当轮胎在积水道面高速运转时，胎面与道面间的积水来不及排除，夹在两面之间并产生了较大的流体动压力，将轮胎部分或全部抬离路面，轮胎与道面被轮胎下表面的水膜部分或完全隔离，摩擦系数μ急剧减小，轮胎在道面上出现了深度打滑现象。这种轮胎飘滑在积水道面上的现象称为轮胎滑水。
以上关于轮胎滑水的解释，是从网上找来的，浅显易懂。但是，作为一个理工科，对机械设计相关知识有着狂热兴趣的理工科男生会紧紧满足于这个层次的解释吗？当然不会！下面我将借助相关知识，专业地解释轮胎滑水现象。要理解下面的话，你得懂一点，大学物理，流体力学的相关知识。（忽略的蓝色字体文字，不影响阅读）
先引入两个专业名词，分别是流体动力润滑和弹性流体动力润滑。两个作相对运动物体的摩擦表面，用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷，称为流体动力润滑。要解释流体动力润滑现象就需要引入流体动力润滑理论的基本方程，它是流体膜压力分布的微分方程。它是从粘性流体动力学的基本方程出发，作了一些假设条件后得出的，这些假设条件是：流体为牛顿流体；流体膜中流体的流动是层流；忽略压力对流体粘度的影响；略去惯性力及重力的影响；认为流体不可压缩；流体膜中的压力沿膜厚方向不变；两个接触面都是刚性的。
省略中间推导过程，流体动力润滑的基本方程如下：
图6流体动力润滑压力分布图
可以看出,油膜压力的变化与润滑油的粘度、表面滑动速度和油膜厚度及其变化有关。
形成流体动力润滑(即形成动力油膜)的必要条件是：
l相对运动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙。
l被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度，运动方向为使油从大口流进,小口流出。
l润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
弹性流体动力润滑方程则是充分考虑实际情况，将接触面定义为弹性，流体定义为弹性流体得到润滑方程，更为复杂。但是形成润滑的必要条件与流体动压润滑是一样的。
轮胎滑水就是胎面与道面间具备了弹性流体动压润滑形成的条件。首先胎面与道面间形成了收敛的楔形空间，其次是两个表面间有一定的相对滑动速度，并且能够保证水从大口进，小口出，还有就是水是由粘度的，并且供水量足够。由于流体动压的形成，胎面与道面间强大的水压足以将汽车托起，此时作用在轮胎上的摩擦力转化为流体摩擦，摩擦力的大小完全由水的粘性等因素决定。摩擦力极小而这些摩擦力不足提供行驶所需的各种力。要防止出现滑水现象就必须破坏上述三个条件中的任何一个或者几个。充分的胎压能够有效减小胎面与道面的接触面积从而减少楔形空间的，能够一定程度的预防滑水现象。
但该方法贡献是有限的，过高的胎压会破坏轮胎，使胎面与道面间的接触面积过小，摩擦不足。第二条是无法改变的，我们只能在第三条下功夫。首先水的粘度无法改变，我只能够减少供水量，而胎面条纹的作用就是减少胎面与道面间的供水量。从这个角度避免轮胎滑水，我们的操作空间很大。为此人们研究出了各式各样的轮胎条纹，不同的条纹有不同的用途。还有就是减小行驶速度，给轮胎排水以足够的时间。这就是为何雨雪天气要减少行驶速度的原因。
这篇就到此为止，能够读到这里就已经很不错了，给自己赞一个。
下面总结一下我们到学到了什么：
① 轮胎的主要构造
② 轮胎上标记的意义
③ 轮胎滑水现象及其原因
④ 如何避免轮胎滑水
⑤ 轮胎滑水现象在生活中有哪些应用
……
希望没有浪费大家宝贵的时间和流量。
上文提到，胎面的花纹格式各样，分别满足了不同场合的需求。
那么，到底有哪些胎面花纹呢？
为何飞机轮胎胎面条纹只有简单的几条绕轮胎方向的纵向条纹，而我们常见的车辆轮胎却五花八门呢？
无内胎轮胎，充氮轮胎，实心轮胎都应用在什么场合，为何会用到这些奇葩的轮胎？
……
敬请期待《五花八门的轮胎—汽车轮胎VS飞机轮胎》
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