مواد ارابه فرود هواپیما

وزن برخاست هواپیماهای بزرگ مدرن اساساً بیش از 100 تن است. برای اطمینان از اینکه می تواند وزن صدها تن هواپیما و نیروی ضربه عظیم ناشی از برخاست و فرود را تحمل کند، مواد ارابه فرود باید دارای استحکام بالا، چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و سایر شرایط باشند. چنین الزامات سختی را نمی توان با مواد معمولی برآورده کرد و فقط می تواند به فولاد ویژه تکیه کند. می توان گفت که فولاد برای ارابه فرود نشان دهنده بالاترین سطح فولاد فوق العاده با استحکام در یک کشور است.

(در اکتبر 2015، ارابه فرود سمت راست هواپیمای مسافربری بوئینگ 737 هنگام فرود شکسته شد)

با توجه به اهمیت ویژه ارابه فرود، به منظور اطمینان از عقب نشینی و پسرفت طبیعی آن در مرحله برخاستن و فرود، هواپیما معمولاً دارای سه سیستم کنترل برای هر ارابه فرود است، یکی برای استفاده مشترک، یکی برای آماده به کار و یکی برای اضطراری، برای اطمینان از ایمن بودن آن.

برای ساخت ارابه فرود از چه موادی استفاده می شود؟ فولاد با مقاومت فوق العاده بالا 300M جریان اصلی است
این هواپیما در هنگام برخاستن و فرود توسط سه ارابه فرود پشتیبانی می شود.
به عنوان یک هواپیمای تنه تک کانال، C919 یک هواپیمای کوچک در بین هواپیماهای بزرگ است، اما حداکثر وزن برخاست آن به 80 تن رسیده است و وزن کل سه ارابه فرود حدود 1.8 تن است. برای پشتیبانی از هواپیمایی که در سرعت بالا به بیش از 40 برابر وزن خود می رسد، عملکرد آن باید کاملاً پایدار باشد.

(ارابه فرود هواپیمای بزرگ C919)

مواد ارابه فرود به طور گسترده در جهان استفاده می شود فولاد کم آلیاژ با استحکام فوق العاده بالا، مانند 300M در ایالات متحده، 35NCDl6 در فرانسه، و 30xrCH2A در روسیه، که با استحکام فوق العاده بالا مشخص می شود. شدت بالا چقدر است؟ در حال حاضر، استحکام کششی انواع میلگردهای فولادی ضد لرزه ساختمان معمولاً 400-500Mpa است، در حالی که مقاومت کششی 300M به اندازه 1960-2100 Mpa است، مقاومت کششی 35NCDl6 بیش از 1850Mpa است. و استحکام کششی 30xrCH2A 1800-2000Mpa است.

با در نظر گرفتن فولاد 300M به عنوان مثال، پرکاربردترین فولاد ارابه فرود با بالاترین سطح مقاومت، بهترین عملکرد جامع در جهان است. در اوایل دهه 1950 با افزودن 1.5 درصد سیلیکون بر اساس فولاد 4340 توسعه یافت. بزرگترین مزایای آن استحکام بالا، چقرمگی خوب، استحکام خستگی ذاتی بالا و انعطاف پذیری عرضی بالا، چقرمگی شکست بالا، مقاومت در برابر خستگی خوب و مقاومت در برابر خوردگی تنش خوب است.

ارابه فرود ساخته شده از آن نه تنها از نظر ساختار و اندازه کوچک است، بلکه عمر مفیدی مانند بدنه هواپیما دارد، حتی برای هواپیماهای غیرنظامی با عمر مفید ده ها هزار ساعت. در ایالات متحده که بالاترین سطح ساخت هواپیما را دارد، بیش از 90 درصد ارابه های فرود هواپیماهای نظامی و غیرنظامی از این فولاد ساخته شده است.

(خواص مکانیکی فولاد 300M)

ترکیب شیمیایی فولاد 300M به شدت محدود است. ترکیبات شیمیایی مختلف نقش های متفاوتی را در فولاد بازی می کنند: محتوای C (کربن) استحکام و سختی فولاد 300M را بهبود می بخشد، اما انعطاف پذیری و چقرمگی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، که فرآیند پذیری فولاد را کاهش می دهد. عملکرد اصلی کروم (کروم) بهبود سختی و استحکام و چقرمگی فولاد 300M است. نیکل (نیکل) می تواند سختی و استحکام فولاد را بهبود بخشد، حساسیت بریدگی مواد را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و از شکستگی شکننده جلوگیری کند. Si (سیلیکون) عمدتاً استحکام تسلیم و استحکام کششی فولاد 300M را بهبود می بخشد.

(ترکیب شیمیایی فولاد 300M)

از ترکیب شیمیایی فولاد 300M می توان دریافت که محتوای گوگرد، فسفر و سایر اجزای مضر بیش از 0.01 درصد نیست، که بسیار سخت است.
در مقابل، میزان گوگرد و فسفر مورد نیاز فولاد دوفاز با مقاومت بالا DP1180 برای خودروها بیشتر از 0.04 و 0.015 درصد نیست که چندین برابر با مورد نیاز 300M