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轮胎不充气
为了解决充气轮胎这颗定时炸弹，在过去10多年，国外一些著名的轮胎制造公司和政府机构已经率先致力于不同类型“无气轮胎”的研发。
注：米其林的轮胎结构示意图
自苏格兰发明家Robert Thomson成功研制出第一个充气轮胎以来，充气轮胎占据机动车的统治地位说长不长也有一个多世纪了，不过，即便充气轮胎再完善，仍无法逃脱它的“阿喀琉斯之踵”的致命威胁：当车辆时速超过160公里时，发生爆胎的几率会随之大幅上升，若然真的爆胎，乘客的死亡率为100%。有数据显示，我国高速公路上，因轮胎故障引发交通事故占事故总数量竟高达70%，其中因为爆胎引发的事故占42%以上，在美国，后者的数据比例更高。【发明了不用充气轮胎】
方法总是比问题多的，为了对付身边这颗定时炸弹，在过去10多年，国外一些著名的轮胎制造公司和一些政府机构已经率先致力于“无气轮胎”的研发，而法国轮胎制造商米其林就是第一个吃螃蟹的企业，不过今年3月初，著名越野车制造商宝来(Polaris)却抢先宣称，第一款非充气轮胎将于2014年初与各位消费者见面。
先行者米其林
轮胎行业领军者米其林于2005年4月29日正式推出了全球第一款名为“Tweel”的无气轮胎原型，“Tweel”一词由“tire”(轮胎)和“wheel”(车轮)两个词缩写而成，这款具有革命性的轮胎技术公开后就被当年的时代杂志评为最好的发明之一。
Tweel轮胎的亮点之一就是其极具弹性的胎面，工程师给橡胶胎面选用了可弯曲的辐条并紧紧地连接到轮毂上，当轮胎遇到硬物时胎内的辐条会暂时弯曲变形，但当外力消失时就可以马上恢复，成功代替传统的压缩气体起到减震的作用，这是其能够替代充气轮胎的重要原因之一。米其林也因此收获了“无气轮胎之母”的美誉。
过去传统充气轮胎增大牵引力时会给乘客带来不适，但Tweel轮胎能对这种情况有所改善：工程师让汽车的垂直刚度(影响乘坐的舒适度)和横向刚度(影响车辆的操控和转弯)两者分离，Tweel轮胎辐条的张力和车辆的横向刚度还可以根据需要进行参数调整，因而Tweel轮胎是可以根据不同类型的车改变其轮胎的“弹性”，而这一点对无气轮胎的商业化有着重要的意义。
一直以来，轮胎的都被视为军用车辆的“软肋”，一旦军用车辆爆胎，军队的作战的风险系数会大幅上升。因而这些“不会被弹片扎破的”无气轮胎被认为是陆地作战车辆的“福音”。美国威斯康辛民主党的众议员Dave Obey曾表示，军事中应该优先使用这种技术，因为这能决定一国军队在战场上的生死。
注:使用了米其林斜纹轮胎的施工车辆
米其林的Tweel轮胎诞生之后也是率先应用在军事、航空探索等特殊领域。2009年，米其林在Tweel轮胎的基础上为NASA(美国航天局)开发了一款最新月球漫游车(lunar rover vehicles)。因为胎面极具弹性，漫游车即使在月球疏松的土壤、坑洼的地面也能行动自如。同时，因为Tweel具有质量小、负载量大的优势，其在运行效率上比早期的阿波罗月球漫游车轮高出了3.3倍。
随后，米其林希望将Tweel进一步应用到商用领域，并先后在“iBOT”机器人轮椅、赛格威电动代步车和奥迪A4轿车上进行了试验。遗憾的是，该产品的一些缺点阻碍米其林公司的这个商业大计。据了解，相比起传统的充气轮胎，Tweel轮胎的滚动阻力增大了5%，因此燃料消耗也增加了1%。当车辆行驶到至50英里/小时或以上时，Tweel轮胎会产生强烈震动，并产生令人不安的巨大噪音和发热现象。
注:米其林斜纹轮胎在奥迪A4试验应用
与此同时，Tweel轮胎的生产过程也比较复杂，米其林需要置换大批量生产设备和零件，事实上短时间内克服这些缺点难度非常大，规模生产会市场风险过大让米其林公司只好让无气轮胎计划放缓。
跟随者接力
在Tweel轮胎之后，关于无气轮胎技术的新研究成果像雨后春笋般冒出来。“尽管米其林是先行者，但市场已经很久没有听到他们的好消息了。”正如网友安东尼的留言，不少人认为米其林在无气轮胎的进展上有点后劲不足，错失了良机。【发明了不用充气轮胎】
很快，Tweel轮胎的部分缺点在美国Resilient Technologies公司研发的新款无气轮胎
NPT( Non-Pneumatic Tire )上得到了完善，这家位于威斯康辛州的创业公司不仅获得威斯康辛大学麦迪逊分校聚合物工程中心(PEC)的技术支持，还获得了美国国防部提供的1100万美元资金援助。
据了解，这款历时4年耗资1800万美元研发的新型NPT无气轮胎改变了米其林Tweel 轮胎的斜纹造型，替而代之的是六角型的蜂窝形状结构。研究中心的Tim Osswald教授表示，NPT轮胎的目标是希望可以进一步减少轮胎的刚度变化，这样就可以把汽车的装载承受量统一标准化。
注：新型NPT无气轮胎采用了蜂窝结构
“大自然给我们的启示是，最好的设计莫过于是蜂巢的结构了。”NPT轮胎的研究人员Foltz表示，经过测试蜂窝的精准六边形结构能让轮胎能达到与充气轮胎相似的乘坐舒适感，同时还能减少噪音和发热现象，“我们还尝试过钻石的结构，但表现都不如这蜂窝的好。”
去年NPT轮胎技术被Polaris(北极星公司，美国Off-road越野车辆制造商)成功购买，经过改良和测试后，该公司今年三月表示2014年初他们会隆重推出NPT商用轮胎，届时北极星有可能成为全球第一家首先推出无气轮胎汽车的企业，不过，目前北极星公司并未宣布这款汽车的价格及推广方式。
与此同时，来自美国卡罗拉多州的研发公司Britek Tire and Rubber2008年也尝试推出“无气能量回收车轮”(ERW，Energy Return Wheel)。2012年，Britek公司率先将这款技术应用在了山地自行车上。这款不用打气和非常省力的自行车胎公布后，马上受到户外爱好者的的热捧，有人感叹：打气筒的使命终结了!”
注：Britek公司研发的“能量回收”车胎
按照Britek公司的计划，无气能量回收车轮还将会应用到汽车领域。据悉，汽车的车胎由两层橡胶组成，一圈在里面，通过弹簧支撑，另一层在最外侧;中间部分，也即传统轮胎的内胆所在处被填充了一系列弹性垫，与车圈一起保持车胎的平稳和压力。当内侧橡胶层受到路面挤压时，它会把车胎存储的弹性势能转化为向前的动能。据悉，这种设计在轮胎力学上尚属首例。“能量回收车轮”被北极星公司视为其最重要的竞争对象。
在大洋彼岸，日本普利司通(BRIDGESTONE)公司也不甘落后， 2011年12月该公司在日本的东京车展上隆重推出了他们的彩色的“无气概念轮胎”。据了解，这款概念轮胎的尺寸为9英寸，车轮辐条由环保材料热塑性树脂制成，在车轮内组成了密集的晶状结构，这种结构不仅使车轮能够承受车子的重量，还使其在翻越阻碍物时依然具有弹性。工程师们通过确保辐条的牢固来实现车轮的抗震，保证乘坐的高度舒适感。
说 明 书
免充气空心轮胎
技术领域
轮胎内侧设有热交换器，使胎体内外的热冷空气自动交换，可以有效地降低胎体的温度，大大延缓轮胎的老化。免充气轮胎是指不借助空气压力,而实现减震缓冲性能的轮胎。
背景技术
免充气轮胎也就是不用充气的轮胎，不借助空气，仅利用轮胎自身材料和结构实现支撑、缓冲性能。 最初的充气轮胎有以下几种①橡胶实心轮胎。主要特征是，胎体重量大、弹性差、滚动阻力大、承载大。适用于运动速度慢载重要求比较大车车辆。②聚氨酯轮胎。优点是外观美观、重量轻，缺点是易老化、脱胎、不耐磨、滚动阻力大。环境温度对它的影响很大，低温时会变硬、变脆，高温时会变软甚至会成为液体。聚氨酯轮胎由于是实心结构，在运行时轮胎内产生大量的热量排不出去，轮胎会变软，滚动阻力增大，就是我们常说车子骑起来很沉；胎体发热变软会使轮胎失去支撑作用，进而容易脱胎，严重时会爆胎。夏天乘骑装有这种轮胎的车辆是非常危险的事情。所以该种轮胎既不能用在自行车上，也不能用在电动自行车上，摩托车等中高速车就更不行了。现在仅用在儿童车、轮椅车等低速低载重的车辆上。但是新型免充气空心轮胎的轮胎内侧设有热交换器，使胎体内外的热冷空气自动交换，可以有效地降低胎体的温度，大大延缓轮胎的老化。该轮胎彻底解决了传统充气轮胎易漏气、爆胎的难题，适用于自行车、电动自行车、高尔夫球车、儿童车、老年代步车、医疗器械车、摩托助力车等各种车辆。
发明内容
免充气轮空心胎，胎内设有热交换器，将轮胎运行时产生的热量随时排出； 1【发明了不用充气轮胎】
耐老化，滚动阻力小，弹性性能好，适用于各种中低速车辆。性能和价格与充气轮胎相近，不需充气，永不爆胎，适用于各种规格轮胎。具有优异的材料和特殊的结构，具有良好的弹力性能，反弹速率高。高温70℃至零下40℃时能正常使用。载荷时胎面承受压应力，耐磨性好，耐磨性能是普通充气轮胎2倍以上。旧时轮胎容易磨损，还要时常充气，很麻烦。
为了解决上述问题，我们发明新型免充气轮胎。本实用新型免充气轮胎，结构简单，使用方便，不需要充气即可使用，而且比普通轮胎耐磨，不容易破。
附图说明
图中是新型免充气轮胎的示意图。
图中：1——轮胎，2——空心孔。
具体实施方式
一种无内胎免充气轮胎，它是在类外胎式的轮胎体内，装入近门形或近Ω形弹簧钢丝承重骨架、网格状钢丝稳定层等构成。承重骨架内钢丝在胎体内可只排布一层，也可排布二层或多层，近Ω形钢丝承重骨架顶部中央，可制作一个较大向下弯垂，一直下伸到胎体下部的橡胶软垫表面，胎体内部空腔中，也可再加装一个内衬辅助承重骨架，以发挥辅助承重的功能。轮胎和轮辋间的固定，则通过胎体内侧加装内固定夹圈的方法进行。 本新型提供了一种免充气轮胎，在轮胎的侧面提供了空心孔2，空心孔2沿着轮胎周围均匀分布。该轮胎使用时，可以直接当作自行车轮胎使用，而且空心孔可以充气，有时也可以当作充气轮胎来用，对轮胎有缓冲的作用，所以比较耐磨，不容易损坏。
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一、整体解读
试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。
1．回归教材，注重基础
试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。
2．适当设置题目难度与区分度
选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。
3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察
在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
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