Композитни остриета - Военна Преглед

В момента американските военни зает оборудване на хеликоптерния флот въглеродни влакна композитен (карбон) остриета, тъй като тези нови материали са с повишен експлоатационен срок, понасят щети, те нямат проблеми с корозията, и те са изключително надеждни.

Екстремни хеликоптер оборудвана композитни остриета стават Boeing AH-64D Apache Блок III. В Форт Ъруин, Калифорния, на Apache Block III беше първоначалната оперативна изпитване и оценка, демонстрирайки по този начин нови технологии и техния потенциал.

Един от основните аспекти на тези функции е увеличаването на производителността и надеждността на основните роторни перки на въглеродни влакна, обаче, според основното устройство Apache III Програма подполковник Danielya Бейли (Даниел Бейли), използването на такива материали е малко вероятно да се спре само на остриетата. "Остриетата са първата стъпка очевидно," - каза публикуването на отбраната хеликоптер.

структурен елемент
Въпреки, че като важен компонент на полета като ножовете може да изглежда странно отправна точка за въвеждане на нови технологии, но това е тук, в последните няколко години американските военни са усъвършенства уменията си в композитни материали. Бейли посочва, че тези материали ще бъдат широко достъпни на военна "хеликоптер от утре" на САЩ: "Следващата стъпка ще бъде композитните материали в тялото на самолета, а ние вече ще по този път."

Apache също ще получи нов опашен за следващата година. Независимо от единица процес III ", ни ротор програма композитен опашка, за да продължите тази паралелна програма блок III на, -. Обяснено Бейли. - Ние сме на последния етап от квалификациите, но ние все още трябва да прекарват много облитане е може би една година апачите ще бъдат оборудвани. такава система. "

Нови остриета задни също ще бъдат инсталирани на обновен модел на Блок II. Тази замяна на традиционните остриета и опашен се дължи на остаряване на определена технология. Тези остриета, за първото използване на която датира от 1970 г., не е напълно метал. За хеликоптери AH-64а и D единица I и II на главния ротор и опашката ротора се използва композитен на метал и фибростъкло.

В инженерство се счита за композитен материал или структура, съставена от повече от един елемент. Apache остриета са изработени от екзотични сплави под формата на неръждаема стомана AM 355. Боинг инженери са използвани различни мулти конфигурация тръбна АМ 355, ламинирани и свързани заедно с стъклени тръби като бариера да се справи размножаване, давайки достатъчно сила структура да отговаря на изискванията на оцеляване армията. Тази сложна структура също е скъпо.

Текущ композитен острие основна и опашката ротор е показано в Блок III и паралелна програма, съставен от въглеродни влакна в полимерната матрица, обикновено се разбира, когато говорим за композити.

Подобрен дизайн
Въглеродни влакна демонстрира подобрение в начина, по който са направени и как те работят. "С помощта на промяна на ориентацията на влакната и броя на слоевете и гарнитурата може да донесе на композитни остриета до нива, които са непостижими с метали. В действителност, можете да направите на острието от гледна точка на своите обрати, неговата аеродинамичен профил и функцията акорд на да оптимизират своите летателни характеристики" , - обясни главният инженер на програми Boeing хеликоптер Джон Shibler (Йоан Schibler).

Съставният материал на CFRP слоеве от влакна често са разположени последователно една с друга под прав ъгъл. Правилно избиране на посоката на влакната в тези слоеве, е възможно да се постигнат необходимите характеристики в специфични области и региони.

"Предимствата са здравина на материала, както и факта, че при еднаква мощност може да осигури до 30% намаление на теглото (в сравнение с metalokompozitami) В същото тегло, тя осигурява много по-висока твърдост, но обикновено става дума за намаляване на теглото ..", - каза той Даниел Kagnatel (Daniele Cagnatel), вицепрезидент на композитни материали GKN Aerospace Северна Америка. Фирмата доставя модерни остриетата от въглеродни влакна на фирмата Сикорски за основния ротор Black Hawk хеликоптера.

В допълнение към подобряването скованост и сила, Shibler сочи към икономически ползи: "Ние произвеждаме остриетата на сравнително ниска покупна цена и ниски експлоатационни разходи и по-добра поддръжка."

Sikorski фирма произвежда главния ротор и опашката ротор греда с помощта на графит смола, сплетен стъклени влакна или въглеродни влакна. Алън Valingu (Alan Walling), главен изпълнителен директор на композитни остриета Сикорски заяви: "Сикорски е в състояние да произвежда изцяло композитни роторни перки само за една трета от времето, необходимо за производството на метални остриета за производство на композитни остриета е много по-малко химически отпадъци Това е така, защото .. метални остриета изискват офорт в кисела баня за осигуряване на необходимите експлоатационни характеристики на ножове за дълго време. "

подобрени остриета
Според Kagnatelya: "Избор на въглеродни влакна на лопатките е задължително съществуващата структура на лопатките се е доказала в практиката, където въглеродната нишка се подобри характеристики в сравнение с метала.".

"Композитни основните роторните перки за програмата за Apache Block III в момента е в производство Ние произвеждаме около 20 остриета на месец, а в близко бъдеще да увеличи производството си до 40 и 60." - каза Shibler.

Опита и тествани
Все пак, това не е първият европейски военен хеликоптер използване въглеродни остриета. Предшестван от Eurocopter, дружество Aérospatiale твърди, че това е паднала честта да SA 330 Puma хеликоптер, летящ от 1970. Оттогава този вид се използва от много въоръжени сили, включително и на френската армия и флота на САЩ. Композитни остриета опашката се използват също в хеликоптери AS532 Cougar, AS565 пантера, NH90 и тигър.

Армията използва широк остриета съставния ротор, известен също като остриета с широк акорд благодарение на подобрените характеристики тегло. Икономиите в теглото е 204 кг. "Това беше основната причина за създаването на синтетични остриета, вместо което ги прави просто защото те са съставна Майн -. Именно техните характеристики", - обясни Джаксън.

Полет с хеликоптер изпълнение UH-60M бяха тествани в две мисии в Афганистан, и Джаксън твърди, че те са показали добри резултати: "В момента са ангажирани в събирането на данни за остриетата на надеждност Ние са били повредени от ножовете, както и ремонтирани и възстановени .. Що се отнася до въпроса дали сме открили пукнатини в остриетата или неочаквани провали поради настъпили нови композитни структури, отговорни не. " Въз основа на този успех, следващата стъпка може да бъде напълно композитен всички движещи стабилизатор.

Планове за намаляване на теглото
В допълнение към факта, че Бейли обясни, че остриетата са първата стъпка, и композитен фюзелажа са както следва, Джаксън заяви: "Ние търсим за други области на приложение на композитни материали сега се развиват напълно композитен всички движещи стабилизатор, който ще осигури значително намаляване на теглото.".

Армията е започнала да се развива композитен опашка бум на хеликоптер хеликоптера, за да намалят теглото си, но в момента се поставя специален акцент върху създаването на напълно композитен всички движещи стабилизатор, включваща вътрешните компоненти. "Ние възнамеряваме да се направи изцяло композитен всички движещи стабилизатор за значително намаляване на теглото на хеликоптер в района, което оказва значително влияние върху центъра на хеликоптер на гравитацията."

Джаксън заяви, че, както е отбелязано в Сикорски предложение на компанията, решението да се създаде напълно композитен всички движещи се стабилизатор не е мотивирано от желанието да се подобри своите характеристики, но просто има за цел да намали производствените си разходи.

"Ние все още трябва да се направят някои изследвания, балистични и други видове тестове за производителност самолети за да се гарантира, че новият продукт ще бъде толкова добър, или дори по-добре от оригинала, а след това да поеме финансово решение за това как искаме да го приложат на съществуващата платформа, да се въведе перспектива му в производството или да ги напълнят със списък на съществуващите резервни части ".

Фирма осигуряване на композитен опашката на стрелата, но не лопатките на ротора опашката е BLR космическа от Вашингтон. Вицепрезидент на продажбите и маркетинга Deyv Магопе (Dave Магопе) потвърди публикуване на отбраната хеликоптер, неговата компания произвежда композитни опашка бум напълно поръчано от един от военните клиенти, но не се съгласи да предостави допълнителна информация.

ACRB програма ще се промени във формата на остриетата и тяхното изпълнение полет без това да повлияе на тяхното закрепване. "Тези остриета са взаимозаменяеми на всички хеликоптери Chinook", - каза Hocherl. тестване мащаб е завършена във въздушен тунел, са показали, че новата острието в състояние да осигури до 900 кг повече вертикални пръти, които позволяват на хеликоптера да мишката при пълно натоварване на височина от 1200 m при температура на въздуха 35 ° С

ACRB лопатки в аеродинамичен тунел.

"Тенденции все показват вградени системи, отоплителни елементи острие предния ръб, както и сензори за напрежение, напрежение на остриетата в бъдеще, тези сензори са неразделна част от острието, а не неговите външни елементи." - каза той.

Все пак, остриетата и движещите се части могат да бъдат инсталирани. Изследователски директор и професор на Факултета по инженерство в Университета в Бристол Pol Uiver (Пол Уивър) се работи по подобен проект за правителството на Обединеното кралство. Проектът се нарича Интелигентни Реактивен композитни структури (Интелигентни Адаптивни композитни структури, ЕИЦ). "Национална агенция за иновации в рамките на проект, който приключи преди две години, промяна на формата на задкрилките," - каза той DH на публикуване.

Национална агенция за иновации принадлежи към британското правителство, той се занимава с финансирането на научни изследвания, развитие и комерсиализация. В рамките на програма IRCS е установено, че schitkoobraznoe устройство в задния ръб на острието може да се използва за подобряване на работните характеристики на прехода от висене в хоризонтален полет.

Сикорски компания е също така, ангажирани в изследвания в тази област. Тя развива активни роторни перки технологии във връзка с американското министерство на отбраната. Към момента няма план за инсталиране на тези устройства на съществуващата острие.

Американската армия не е пионер в разполагането на перки от въглеродни влакна, но фактът, че те са активно оборудва своя хеликоптер флот с нови остриета, потвърждава, че новите композитните материали са активно прилагани в практиката. Бейли за значението на въглеродни влакна е очевидна: "Тези технологии ще стимулира развитието на бъдещите военни хеликоптери, дали нов Apache, Black Hawk и Chinook".