Il peso al decollo dei moderni aerei di grandi dimensioni è sostanzialmente superiore a 100 tonnellate. Per garantire che possa sopportare il peso di centinaia di tonnellate di aeromobili e l'enorme forza d'urto del decollo e dell'atterraggio, i materiali del carrello di atterraggio devono avere elevata resistenza, elevata tenacità, resistenza alla fatica, resistenza alla corrosione e altre condizioni. Requisiti così severi non possono essere soddisfatti dai materiali ordinari e possono fare affidamento solo su acciai speciali. Si può affermare che l'acciaio per carrelli di atterraggio rappresenta il più alto livello di acciaio ad altissima resistenza in un paese.
(Nell'ottobre 2015, il carrello di atterraggio destro di un aereo passeggeri Boeing 737 si è rotto durante l'atterraggio)
Vista la particolare importanza del carrello di atterraggio, al fine di assicurarne il normale rientro e rientro durante la fase di decollo e atterraggio, l'aeromobile è solitamente dotato di tre gruppi di sistemi di controllo per ciascun carrello di atterraggio, uno di uso comune, uno di standby e uno di uno per emergenza, per garantire che sia sicuro.
Quale materiale viene utilizzato per realizzare il carrello di atterraggio? L'acciaio ad altissima resistenza 300M è il mainstream
L'aereo è supportato da tre carrelli di atterraggio durante il decollo e l'atterraggio.
In quanto velivolo con tronco a canale singolo, C919 è piccolo tra i grandi velivoli, ma il suo peso massimo al decollo ha raggiunto le 80 tonnellate e il peso totale di tre carrelli di atterraggio è di circa 1,8 tonnellate. Per supportare un aereo che raggiunge più di 40 volte il proprio peso ad alta velocità, le sue prestazioni devono essere abbastanza stabili.
(Carrello di atterraggio del grande aereo C919)
I materiali del carrello di atterraggio ampiamente utilizzati nel mondo sono l'acciaio ad altissima resistenza a bassa lega, come 300M negli Stati Uniti, 35NCDl6 in Francia e 30xrCH2A in Russia, che si caratterizza per la sua straordinaria resistenza. Quanto è alta l'alta intensità? Allo stato attuale, la resistenza alla trazione di varie barre di acciaio antisismiche per edifici è generalmente 400-500Mpa, mentre la resistenza alla trazione di 300M è pari a 1960-2100 Mpa, la resistenza alla trazione di 35NCDl6 è superiore a 1850Mpa, e la resistenza alla trazione di 30xrCH2A è 1800-2000Mpa.
Prendendo come esempio l'acciaio 300M, è l'acciaio per carrelli di atterraggio più utilizzato con il più alto livello di resistenza, le migliori prestazioni complete al mondo. È stato sviluppato nei primi anni '50 aggiungendo circa l'1,5% di silicio sulla base dell'acciaio 4340. I suoi maggiori vantaggi sono l'elevata resistenza, la buona tenacità, l'elevata resistenza alla fatica intrinseca e l'elevata plasticità trasversale, l'elevata tenacità alla frattura, la buona resistenza alla fatica e la buona resistenza alla corrosione da stress.
Il carrello di atterraggio realizzato con esso non è solo piccolo per struttura e dimensioni, ma ha anche la stessa vita utile del corpo dell'aeromobile, anche per aerei civili con una vita utile di decine di migliaia di ore. Negli Stati Uniti, che hanno il più alto livello di produzione di aeromobili, oltre il 90 percento dei carrelli di atterraggio di aerei militari e civili sono realizzati con questo acciaio.
(Proprietà meccaniche dell'acciaio 300M)
La composizione chimica dell'acciaio 300M è strettamente limitata. Diverse composizioni chimiche svolgono ruoli diversi nell'acciaio: il contenuto di C (carbonio) migliorerà la resistenza e la durezza dell'acciaio 300M, ma la plasticità e la tenacità saranno significativamente ridotte, il che ridurrà la lavorabilità dell'acciaio; La funzione principale di Cr (cromo) è quella di migliorare la temprabilità, la resistenza e la tenacità dell'acciaio 300M; Ni (nichel) può migliorare la durezza e la resistenza dell'acciaio, ridurre significativamente la sensibilità all'intaglio del materiale ed evitare fragili fratture da scissione; Si (silicio) migliora principalmente la resistenza allo snervamento e la resistenza alla trazione dell'acciaio 300M.
(Composizione chimica dell'acciaio 300M)
Dalla composizione chimica dell'acciaio 300M, si può vedere che il contenuto di zolfo, fosforo e altri componenti nocivi non è superiore allo 0,01% , il che è estremamente impegnativo.
Al contrario, i requisiti di contenuto di zolfo e fosforo dell'acciaio dual-phase ad alta resistenza DP1180 per automobili non sono superiori a 0,04 percento e 0,015 percento, che sono molte volte diversi dal requisiti di 300M.
