lame compozite - Revista militara

În prezent, armata SUA ocupat echiparea flotei sale de elicoptere compozit cu fibră de carbon (fibra de carbon), lame, deoarece aceste materiale noi au o durată de viață a crescut de serviciu, tolera daune, acestea nu au probleme de coroziune, iar acestea sunt foarte fiabile.

Un lame extreme militare compuse din elicopter echipat deveni Boeing AH-64D Apache Block III. În Fort Irwin, California, blocul III Apache a fost testul operațional și evaluarea inițială, demonstrând astfel noile tehnologii și potențialul lor.

Un aspect cheie al acestor caracteristici este creșterea performanței și fiabilității principalelor palele din fibra de carbon, cu toate acestea, în funcție de unitatea de cap Apache III Programul de locotenent-colonelul Danielya Beyli (Daniel Bailey), utilizarea unor astfel de materiale este puțin probabil să se oprească doar pe lame. „Lamele sunt primul pas evident“, - a spus el publicația de apărare elicopter.

element structural
Cu toate că o astfel de componentă importantă a zborului ca paletele poate părea ciudat punct de plecare pentru introducerea de noi tehnologii, dar a fost aici în ultimii ani, armata SUA au șlefuit abilitățile lor în materiale compozite. Bailey subliniază faptul că aceste materiale vor fi disponibile pe scară largă pe militară „elicopter de mâine“ SUA: „Următorul pas va fi compozitele din fuselaj, iar noi deja merge în jos această cale.“

Apache va primi, de asemenea, un nou rotor coadă despre anul viitor. Indiferent de unitatea de procesare III, „rotor nostru coadă compozit program pentru a continua acest bloc de program paralel III, -. Explicat Bailey -. Suntem în etapa finală de calificare, dar mai avem încă să-și petreacă o mulțime de teste de zbor este, probabil, un an apași va fi echipat. un astfel de sistem. "

Noile lame coada vor fi, de asemenea, instalat pe modelul actualizat al II-lea bloc. Această înlocuire a lamelor tradiționale și rotorul spate se datorează perimarea anumite tehnologii. Aceste lame, dintre care prima utilizare datează din anii 1970, nu a fost pe deplin de metal. Pentru elicoptere AH-64A și unitatea D I și II pentru rotor rotor principal și coada este utilizat un compozit de metal si fibra de sticla.

In inginerie este considerat a fi un material compozit sau o structură compusă din mai mult de un element. lame Apache sunt realizate din aliaje exotice în formă de oțel inoxidabil AM 355. inginerii de la Boeing au utilizat o varietate de configurație tubulară cu mai multe AM 355, laminate și lipite împreună cu tuburi de sticlă ca o barieră pentru propagarea fisurilor, conferind structură suficientă rezistență pentru a îndeplini cerințele de supraviețuire armată. Această structură complexă este, de asemenea, scump.

principal și coadă rotor blade compozit Current prezentat în Block III și program paralel, format din fibre de carbon în matricea polimerică, de obicei este menit atunci când vorbim despre materiale compozite.

design îmbunătățit
Fibra de carbon demonstrează o îmbunătățire în modul în care acestea sunt făcute și modul în care acestea funcționează. „Prin modificarea orientării fibrelor și numărul de straturi și topping-uri vă poate aduce lamele compozite la niveluri care au fost imposibil de atins cu metale. De fapt, puteți face lama din punctul de vedere al răsuciri sale, profilul aerodinamic și funcția de coardă pentru a optimiza caracteristicile sale de zbor“ , - a explicat inginerul-șef al programelor de elicoptere Boeing Dzhon Shibler (John Schibler).

Materialul compozit din CFRP straturi de fibre sunt adesea aranjate alternativ unul cu altul la unghiuri drepte. alegerea corectă direcția fibrelor din aceste straturi, este posibil să se realizeze caracteristicile necesare în zone și regiuni specifice.

„Avantajele sunt rezistența materialului și faptul că la putere egală poate oferi până la 30% reducere în greutate (față de metalokompozitami) În aceeași greutate, oferă rigiditate mult mai mare, dar, de obicei, vorbim despre reducerea în greutate ..“, - a spus el Daniel Kagnatel (Daniele Cagnatel), vice-presedinte al materialelor compozite avansate GKN Aerospace America de Nord. Compania furnizează lamele din fibra de carbon moderne companie Sikorsky pentru rotor principal elicopter Black Hawk.

Pe lângă îmbunătățirea rigiditate și rezistență, Shibler indică beneficii economice: „Noi producem lamele, la un preț de achiziție relativ scăzut și costuri reduse de funcționare și o mentenabilitate mai bine.“

firma Sikorski produce rotor principal și coada spat rotor folosind o rășină de grafit, fibre de sticlă sau din împletitură din fibră de carbon. Alan Valingu (Alan Walling), CEO al lame compozite Sikorski a declarat: „Sikorsky este capabil să producă o palele rotorului complet compozite pentru doar o treime din timpul necesar pentru producerea de lame metalice producerea palelor compozite este mult mai puțin chimică a deșeurilor Acest lucru se datorează faptului că .. lame de metal necesită corodare într-o baie de acid pentru a furniza caracteristicile de performanță necesare lame pentru o lungă perioadă de timp. "

lame îmbunătățite
Potrivit Kagnatelya: „Selectarea fibrelor de carbon la palele este obligatorie structura existentă a lamelor sa dovedit în practică, în care fibrele de carbon a îmbunătățit caracteristicile de performanță în comparație cu metalul.“.

„Palele rotorului compozit pentru programul Apache Block III este în prezent în producție Noi producem aproximativ 20 de lame pe lună, iar în viitorul apropiat, pentru a crește producția la 40 și 60.“ - a spus Shibler.

Încercate și testate
Cu toate acestea, acest lucru nu este primul elicopter militar european, folosind lame de carbon. Precedată de Eurocopter, Aerospatiale susține că această onoare a scăzut la SA 330 Puma elicopter, care zboară din 1970. De atunci, acest tip este folosit de mai multe forțe armate, inclusiv Armata franceză și US Navy. lame coada compozite sunt, de asemenea, folosite în elicoptere AS532 Cougar, AS565 Panther, NH90 și Tiger.

Armata folosește palete largi de rotor compozit, de asemenea, cunoscut sub numele de lame cu o coardă largă datorită caracteristicilor lor de greutate îmbunătățite. Greutatea de economisire a fost de 204 kg. „Acesta a fost motivul principal pentru crearea de lame compozite în loc de a le face, pur și simplu, deoarece acestea sunt compuse principal -. Este caracteristicile lor de performanță“, - a explicat Jackson.

performanta de zbor elicopter UH-60M au fost testate la două implementări în Afganistan, iar Jackson insistă asupra faptului că acestea au arătat rezultate bune: „Suntem angajați în prezent în colectarea de date pe lamele de fiabilitate Am fost deteriorate de lame, precum și renovate și restaurate .. în ceea ce privește întrebarea dacă am găsit fisuri în lamele sau eșecuri neașteptate, datorită noilor structuri compozite, responsabile nu. " Pe baza acestui succes, pasul următor poate fi un complet compozit stabilizator toate în mișcare.

Planurile de a reduce greutatea
În plus față de faptul că Bailey a explicat că lamele au fost primul pas, și un fuselaj compozit sunt după cum urmează, Jackson a spus: „Cautam alte domenii de aplicare a materialelor compozite acum suntem în curs de dezvoltare un complet compozit stabilizator toate în mișcare, care va oferi o reducere semnificativă a greutății.“.

Armata a început să se dezvolte un boom coadă compozit al elicopterului Black Hawk, în scopul de a reduce greutatea sa, dar în acest moment un accent deosebit pe crearea unui stabilizator all plasîndu compozit cuprinzând componentele interne. „Intentionam sa facem un complet compozit stabilizator toate în mișcare, pentru a reduce în mod semnificativ greutatea elicopterului în zonă, care are un impact major asupra centrului de greutate al elicopterului.“

Jackson a spus că, după cum sa menționat în propunerea Sikorsky companiei, decizia de a stabili un complet compozit stabilizator toate în mișcare nu a fost motivată de dorința de a îmbunătăți caracteristicile sale de performanță, ci pur și simplu își propune să reducă costurile de producție.

„Mai avem de a face unele teste, balistice și alte tipuri de teste de performanță de aeronave pentru a se asigura că noul produs va fi la fel de bine sau chiar mai bine decât originalul, și apoi să ia o decizie financiară cu privire la modul în care dorim să-l pună în aplicare pe platforma existentă, să introducă în procesul de producție în perspectivă sau să le umple din nou cu o listă de piese existente. "

Compania furnizează un braț coadă compozit, dar nu și palele rotorului coadă este BLR Aerospace de la Washington. Vicepreședinte de vânzări și marketing Deyv Marone (Dave Marone) a confirmat publicația de apărare elicopter, compania sa produce boom-ul coada compozit complet comandat de unul dintre clienții militari, dar nu au fost de acord să furnizeze informații suplimentare.

Programul ACRB se va schimba în forma lamelor și performanțele lor de zbor, fără a afecta atașamentul lor. „Aceste lame sunt interschimbabile pe toate elicopterele Chinook“, - a spus Hocherl. testarea la scară a fost finalizată într-un tunel de vânt, am demonstrat că noua lamă poate oferi până la o suplimentare de 900 kg de împingere verticală, care permite elicopterului să oscileze la sarcină maximă, la o înălțime de 1200 de metri în aer la o temperatură de 35 ° C

Lame ACRB într-un tunel de vânt.

„Sistemele Tendințe din ce în ce indică încorporate, elemente de încălzire lama margine frontală, precum și senzori de tensiune, tulpina a lamelor în viitor, astfel de senzori sunt o parte integrantă a lamei, mai degrabă decât elementele sale externe.“ - a spus el.

Cu toate acestea, lamele și piesele în mișcare pot fi instalate. director de cercetare si profesor de la Facultatea de Inginerie de la Universitatea Bristol Pol Uiver (Paul Weaver) lucra la un astfel de proiect pentru guvernul britanic. Proiectul se numește inteligente Structuri compozite (Reactive Structuri compozite responsive inteligente, IRCS). „Agenția Națională pentru Inovare proiect finanțat încheiat în urmă cu doi ani, schimbarea formei clapele“, - a spus el publicația DH.

Agenția Națională de Inovare aparține guvernului britanic, este implicat în finanțarea cercetării, dezvoltării și comercializare. In cadrul programului IRCS a constatat că dispozitivul schitkoobraznoe la marginea posterioară a lamei poate fi utilizată pentru a îmbunătăți caracteristicile de performanță la trecerea de la Hover la zbor orizontal.

compania Sikorsky este, de asemenea, implicat în cercetare în acest domeniu. Se dezvoltă pale de rotor tehnologie active, în colaborare cu Departamentul Apararii al SUA. Nu există în prezent nici un plan pentru a instala aceste dispozitive pe lama existente.

Armata SUA nu este un pionier în dezvoltarea de lame din fibra de carbon, dar faptul că acestea sunt în mod activ dota flota elicopter cu lame noi, confirmă faptul că noile compozite sunt puse în aplicare în mod activ în practică. Bailey importanța fibrei de carbon este evidentă: „Aceste tehnologii vor stimula dezvoltarea elicoptere militare viitoare, dacă noi Apache, Black Hawk și Chinook“.