Почему внутри стенок трахеи расположены прочные хрящевые кольца?

Всё просто – прочность. Стенки трахеи без хрящевых колец были бы мягкие и запросто бы сплющились от отрицательного давление, которое оказывается при расширении объема грудной клетки(затем в лёгких и дыхательном тракте, это обеспечивает всасывание воздуха). 
Вывод: чтобы стенки трахеи при вдыхании воздуха не сплющились, они укреплены хрящевыми кольцами.