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As pás do rotor principal do helicóptero
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As pás do rotor principal do helicóptero

As pás do rotor principal do helicóptero

 

 

Condições de funcionamento do rotor do helicóptero lâmina é muito diferente das condições de funcionamento de uma asa de avião. A principal característica é que a atuação de carga sobre ele são variáveis ​​ao longo do tempo. Portanto, ao escolher os elementos materiais da lâmina como as principais apresentadas as seguintes exigências:

  • - Resistência à fadiga: a resistência (resistência à fadiga propagação de fissuras) e baixa sensibilidade ao estresse concentradores de crack;

  • - Propriedades mecânicas inalteradas dos elementos materiais e seus compostos a partir do tempo de funcionamento predeterminada, temperatura e condições atmosféricas do ambiente;

  • - Requisitos tecnológicos: a possibilidade de produção para garantir a forma de secção transversal pré-determinada de elementos estruturais; aumentar os elementos de recursos dos métodos de projeto de endurecimento; controle de qualidade dos compostos e dado geométrico

 

tamanhos, no fabrico de elementos estruturais durante a montagem da lâmina; manutenção estrutura da lâmina durante o seu funcionamento.
Além do acima exposto, é necessário considerar o custo do processo material e fabricação da lâmina e seu custo operacional.

Em vista dos requisitos acima são da escolha do material, e que tem a maior resistência à relação de peso - e um módulo específico de elasticidade E - p.

Quando se forma a longarina da lâmina compósitos híbridos esforçar para maximizar a compatibilidade com o material de matriz, por exemplo, a magnitude do alongamento dinâmico, o grau de adesão, e o coeficiente de dilatação linear de volume, a capacidade de água, o tempo de envelhecimento, a sensibilidade ao choque.

A sensibilidade ao impacto é determinada pelo valor da resistência. Para compósitos de fibra de tenacidade é caracterizada por uma atitude. Uma forma de melhorar a tenacidade dos compósitos é a introdução na sua estrutura de fibras mais estável e menos rígidas, tais como vidro ou orgânico - em fibra de carbono.

No desenvolvimento do helicóptero elemento de alimentação principal da lâmina - spar - levada a cabo de madeira, ligas de aço, ligas de alumínio, aço inoxidável, ligas de titânio. É agora amplamente praticada fabricação da longarina de materiais compósitos.

 

As pás do rotor principal do helicóptero

unidades de quadro - Forro, costelas, longarina cauda anteriormente fabricados a partir de madeira compensada, tecido, ligas de alumínio, em lâminas modernos são feitos a partir do CM.
A madeira tem sido utilizada na prática Ukhtomsky Planta helicóptero. Y.I. Kamov no período de sua formação. Decisivo na seleção do material as seguintes considerações foram: madeira é insensível ao estresse concentradores, resistente a formação; que não exige equipamento complexo tecnológico na produção da longarina e o chassis porta-lâminas; o custo de fabrico da lâmina não é grande.

A parte central da longarina foi feita de madeira delta (colados folhas finas de madeira), o nariz do perfil consiste de um conjunto de ripas de pinho coladas. A cauda era um quadro feito de painéis de madeira compensada, colado à espuma. superfície da lâmina é coberta com um pano e verniz resistente à água.
Durante a operação revelou deficiências lâminas de madeira significativas:

  • - Apesar dos elementos resistentes à água de superfície de lâmina de revestimento de design saturado de umidade, levando a uma mudança no centro de seção transversal de gravidade (deslocado para trás) e reduzindo o cata-vento vibração velocidade crítica;

  • - Impregnação com anti-sépticos não é eliminado em falha na madeira pútrido operação, apesar do facto de as suas propriedades mecânicas deterioram.

 

Na prática da Usina helicóptero Moscou. ML lâminas Mile HB usadas construção mista - spar foi feita a partir de um tubo de aço e elementos de estrutura utilizada madeira e lona.

Requisitos para a resistência, rigidez e aerodinâmica com base em capacidades tecnológicos levaram à necessidade de alterar a forma da secção transversal da longarina radialmente a partir cilíndrica para elíptica. indústria metalúrgica não tinha equipamento para a formação da longarina de um único espaço em branco. Assim, os designers tiveram de introduzir articulações telescópicos ligados por rebites de aço, com o reforço da tecnologia (furos dornirovanie), transições suaves rigidez na junta, um longitudinais moagem superfícies interior e exterior de cada porção da longarina.

Dada a natureza das cargas aerodinâmicas sobre a corda do perfil, do perfil da parte frontal da lâmina foi feita de contraplacado e a parte de trás - de a teia para a parte interior do invólucro da lâmina e contraplacado nas partes centrais e finais.

carga aerodinâmica ea força centrífuga agindo sobre o quadro, através das costelas foram transmitidos para a longarina. A transferência de forças e momentos na longarina transportada por flanges rebitadas à parede da longarina e costelas.

Durante a operação revelou uma série de deficiências adotou uma construtivas lâminas esquema de força. A presença de articulações e rebites complicado muito o processo de alcançar as lâminas de recursos necessários. Use na caixa posterior sem binário (folha) leva ao facto de que, devido às forças aerodinâmicas externos e força centrífuga OMSespírito, dentro do quadro, distorcida significativamente o perfil da lâmina, que degrada as suas características aerodinâmicas.

 

Introdução dos orifícios de escoamento na superfície inferior, no final da lâmina conduziu a perdas de locais de ar a fluir no interior da estrutura sob a acção de forças centrífugas. Para superar esta desvantagem, eliminando a teia e salto na contraplacado revestimento em toda a superfície da lâmina aumentar significativamente o peso das pás e se desloca o centro de massa da lâmina de volta. Como resultado, conjuntas de actividade designers, engenheiros e metalúrgicos para resolver estas deficiências foi criado longarina secção variável sem juntas pré-determinado, e a porção de cauda de dyuralyuminevoy aço lâminas realizam o plaqueamento bloco em favo de mel endurecido, sem alterar de forma sob cargas aerodinâmicas.

Para longarina tubular geralmente usado tubo de aço de alta liga ou digitar ZOHGSA 40HNMA, endurecido e temperado para a força (a ^ = 1100 1300-MPa). Após a laminação a quente e frio, moldagem e endurecimento da superfície do tubo externo e interno polido. As superfícies externas e internas da longarina é criado endurecimento da forma vibro-impacto de dinamizar o limite de resistência e w = 280 300-MPa mi »em constante carga parcial atm = 200 250-MPa.

Na construção da lâmina com base em tubos de aço é geralmente protegido por a longarina quadro e não pode ser danificado mecanicamente em funcionamento.

Usando material de perfil extrudido de duralumínio possível para formar o perfil de longarina com a secção mais apropriado (2.3.1). Aplicação de um perfil fechado, obtido por prensagem (extrusão) restringiu a gama de utilização da liga de duralumínio existente. No processo de prensagem o material é separado em duas partes, no entanto, no perfil ferramenta de conformação (matriz), estas duas partes a serem ligadas e soldadas pressão. Para a estrutura do material na área da soldadura não é prejudicada, é necessário usar um material com elevada resistência à corrosão, resistência à fadiga longarina duralumínio pode ser reduzida por causa de defeitos que ocorram durante a prensagem e o perfil de usinagem .lonzherona. Por conseguinte, é necessário não apenas um exterior, mas também a superfície interior do caminho de vibro-impacto longarina de reforço. limite de fadiga pode ser levantada para a = 55-60 MPa a cerca de t = 60 MPa. Para excluir a possibilidade de dano mínimo corrosão longarina extrudido no processo de fabrico e as condições de operação devem ser aplicados revestimentos galvanizados (por exemplo, anodização) as operações após a transformação intermédia.

processo de prensagem não permite alterar a forma da secção transversal para uma determinada lei, de modo que o perfil de altura desejada ao longo do comprimento da lâmina pode ser alcançada apenas através da superfície exterior da moagem. Como resultado, o designer é capaz de projetar-power estruturalmente lâminas regime só rectangular no plano (a restrição r | = 1).

Spar superfície de contacto com o fluxo de ar levou à necessidade de proteger a superfície da erosão danos.

 

lâminas de helicóptero

formando lâmina longarina tentativa foi feita de uma folha laminada fina de aço inoxidável, ligada por meio de uma colagem monólito. Era suposto a criação do projeto, que tem alta resistência à propagação de trincas por fadiga. inconveniente orgânica deste projeto foi a incapacidade de proporcionar uma ligação de qualidade e eliminação de defeitos identificados superfícies adesivas.

As lâminas de um mastro de forma fechada permitem o uso de meios técnicos de monitorização contínua da falha por fadiga longarina do material. danos em metal sistema de longarinas de alarme consiste de um alarme de pressão de ar e os plugues nas extremidades da longarina (2.3.2). A cavidade interna da longarina é enchida com ar pressurizado, acima da condição de alarme de pressão de início.

 

As pás do rotor principal do helicóptero

pás do rotor do helicóptero 2

No caso de uma rachadura na pressão do ar longarina nela diminui. Informações sobre a despressurização cavidade longarina fornecida a partir de uma extensão indicador de pressão de fole boné vermelho especificado na parte da extremidade de cada lâmina.

indicador da pressão do ar nos membros longitudinais no cockpit não é emitido, porque rachar processo de crescimento antes da destruição da longarina é várias vezes mais do que o comprimento máximo possível do vôo do helicóptero. Controle da lâmina é realizada entre a inspecção voo sobre o Estatuto da alarme.

A pressão do ar na longarina é criada com base na temperatura ambiente e pressão, tendo em conta o início do estado de alarme.

As lâminas das longarinas tubulares de aço Mi-26 na superfície exterior alinhada com a fita de vidro, pelo que no caso de uma fenda no elemento lateral excluir a possibilidade de detecção de falha de longarina através do sistema de sinalização pneumático. Para garantir um funcionamento fiável do sistema de sinalização de danos longarina ao longo de todo o comprimento da sua superfície exterior empilhados duplos cabos Fluoroplastic (2.3.3) e depois de o enrolamento de fitas de fibra de vidro é produzido no molde de polimerização. cordões de PTFE são esticados, formando condutas de ar diâmetro

2 mm aberto a partir da superfície exterior do elemento de tubo. O aparecimento de uma falha por fadiga na área das condutas de ar que conduzem a uma queda de pressão na cavidade da longarina, e estado de alarme. Os canais de correr duplo por razões tecnológicas - há sempre uma chance de quebrar cabo de PTFE quando é puxado para fora do comprimento da cavidade 14 m.

 

lâminas de helicóptero

 

A anisotropia de materiais compósitos abriu oportunidades para usar suas lâminas HB. A aplicação permite que o CM dirigido para formar as características de rigidez da lâmina (flexão e torção) por a orientação adequada das fibras de reforço de compósito, dada a natureza complexa da sua carga.

Helicóptero é aeronave mais avançada da indústria, começou a sentir-se livre para usar o CM em tais cargas importantes e complicadas de unidade como lâmina HB.

 

A eficácia da CM no elemento de alimentação da lâmina é determinada por um número de vantagens destes materiais, em comparação com os metais. Em particular, os parâmetros compósitos lâminas aerodinâmicos e aeroelásticos pode ser seleccionada, sem limitação causada por processos tecnológicos produzir laminados, extrudidos (pressionado) ou componentes de metal maquinadas.

Estruturas compostas pode ser dada formas aerodinâmicas complexas e anisotropia controlada do material permite que você crie a rigidez necessária dentro dos parâmetros aerodinâmicos e aeroelásticos especificados. O resultado é uma maior eficiência aerodinâmica dos parafusos, rácio definido de elevador para arrastar.

Usando CM tendo uma alta força específica, a lâmina é feita de massa menor do que o metal. Lâminas de peso reduzido, por sua vez, tem uma forte influência sobre a força centrífuga, a inércia do rotor, a frequência e outras características.

Ajustável CM amplamente anisotropia permite obter os parâmetros de projecto necessários da lâmina e de amortecimento.

corte avião de hélice

A frequência natural da pá pode ser alterado, não só a redistribuição de massa, mas também uma escolha de fibras de reforço que possuem um módulo de elasticidade alto ou baixo de elasticidade, incluindo hibridação (mistura), o grau de orientação do reforço e as fibras de reforço em relação ao eixo da lâmina. A rigidez à torção das pás pode ser significativamente aumentada através da adição de camadas orientadas ± 45 ° em relação à lâmina abrangem uma ligeira mudança de frequência das oscilações longitudinais.

Um possíveis painéis critério ótimo KM, proporcionando um mínimo de sua massa, é a condição da coincidência com o caminho trajetória de reforçar a tensão principal máxima. Tipicamente, o CM é um conjunto de camadas unidireccionais ou de tecido com diferentes espessuras e ângulos de orientação das fibras. As propriedades deste material são determinados pelas propriedades das camadas individuais e da estrutura.

A aplicação eficaz das vantagens de compósitos na construção das pás requer a resolução de problemas complexos relacionados com a selecção de um componentes mutuamente acordados iniciais (fibra e matriz), a definição de uma estrutura racional do material e do tipo de cargas externas e outros impactos, tendo em conta as propriedades específicas do material e as limitações tecnológicas no desenvolvimento de elementos de lâminas.

O comportamento mecânico é determinada pelo Conselho de Ministros de reforço de fibra de alta resistência, matriz de rigidez e resistência de união na fronteira da "matriz - fibra".

A maior aplicação recebeu KM fibra de vidro matriz de epóxi. Isto é principalmente devido ao baixo custo de fibra de vidro. O desenvolvimento do desenho da lâmina do gabinete está relacionado com a utilização de composições híbridas

- Combinações de carbono com organovoloknom e outras opções.

CFRP, possuindo alta durabilidade, sensíveis a cargas de choque. A introdução de material menos rígida e a protecção da superfície da longarina de qualquer dano possível proporciona uma grande utilização de tais composições.

Spar, com uma secção caixa fechada £) em forma pode ser feita por enrolamento de fita unidireccional no mandril. Este método de fabrico da longarina lâmina é amplamente utilizado na produção em larga escala, em que é aconselhável para automatizar o processo de fabrico. Na prática OKB NI Kamov selecionou a tecnologia de fabricação de peças Spar por cálculos de diferentes tecidos ou fitas unidirecionais em um mandril.

Folhas de spar material recolhido em bolsas e sujeitas a cravamento preliminar da autoclave a uma temperatura baixa. Fichas de aglutinar assim pacotes tornar-se necessário ainda mais forma e rigidez da montagem e polimerização do ligante dificilmente ocorre. Depois de cravar pacotes de perfil são circuito aberto.

Em seguida, os sacos são recolhidas juntamente com as cargas de centragem, elemento de aquecimento e as placas de topo em uma unidade, o qual está localizado dentro da câmara de processo de prensagem da borracha. Pacotes de bloco com a câmara de pressão é colocado num molde especial, o contorno interior da qual corresponde ao contorno exterior do arco da lâmina.

A câmara de pressão é fornecido com azoto comprimido, e o molde é aquecido. Assim spar adquire a forma desejada, o aglutinante é polimerizado e todos os elementos da longarina são colados firmemente em conjunto. Após a conclusão da longarina processo de prensagem é removido do molde, ele é retirado da prensa e aparado subsídios da câmara. Este método de produção permite obter longarina circuito fechado de várias cargas de reforço para vários ligantes em qualquer combinação com possibilidades ilimitadas para a sua colocação na estrutura. Para um gabarito para o fabrico de um número predeterminado de requisitos em corte longarina no modo de pressão nomeação, o aquecimento, arrefecimento e manutenção a solidificação. Estas exigências têm a intenção de eliminar a deformação residual e deformação devido a tensões térmicas e de distribuição irregular da massa do material e espessura durante a formação da longarina.

Km Tipo de partida para longarinas seleccionados dependendo da programação dos dados de desempenho do helicóptero. Para lâminas de helicóptero ligeiros usados ​​barato fibra de vidro cetim. Para lâminas de híbridos muito utilizadas KM baseado em fibra de vidro, de carbono e de alta fita de tecido técnico sobre o ligante epóxi.

As pás do rotor principal do helicóptero

O uso de CM híbrido permite que o principal elemento de força - longarina - fabricado com praticamente qualquer dada distribuição de massa e rigidez ao longo do comprimento da lâmina.

Devido aos requisitos para as lâminas, e tendo em conta a corrente de carga, que arrasta secção da lâmina deve satisfazer os seguintes requisitos: a resistência estrutural, peso mínimo, rigidez, recursos suficientes (pelo menos partes das lâminas espato), a lisura da superfície de sustentação, a capacidade de fabricar na produção em massa, a capacidade de reparar no campo e outros.

A operação funcionou bem a cauda da lâmina de três camadas de favo de mel. Esta secção tem um revestimento, as nervuras de extremidade e longarinas do tecido a partir de fibras orgânicas e enchimentos das células. Aplicação na cauda da estrutura de CM pulmão permite reduzir o peso em comparação com as secções de fibra de vidro e aumentar os recursos.

Ampla experiência adquirida com o funcionamento dos helicópteros "Ka", mostrou que a lâmina do Conselho de Ministros têm o melhor desempenho. Os mais importantes são os seguintes:

- Um grande margem a uma quase ilimitada nos termos do recurso resistência. A vida prática da lâmina do MC é determinada pelo seu grau de desgaste natural, dependendo das condições de funcionamento;

- aumentar a vida não só das pás do rotor, mas também todo o helicóptero, reduzindo as cargas estáticas e dinâmicas no sistema de transportador, as características de frequência favoráveis ​​e reduzir o nível de vibrações de um helicóptero. É proporcionado um processo que permite produzir longarina com secção transversal variável ao longo do comprimento da forma e espessura de parede e de usar diferentes tipos de material de refor em conjunto com orientaes diferentes. Estas qualidades essenciais proporcionar benefícios significativos não só para as lâminas de metal, mas também para outros projetos das lâminas do Gabinete;

- Alto grau de manutenção. Graças a propriedades valiosas KM - alta resistência ao estresse concentradores e uma baixa taxa de destruição do material - é conseguido através da simplicidade e acessibilidade reparos, até mesmo grandes danos às lâminas no campo;

- Alta resistência de lâminas de praticamente todos os tipos de substâncias corrosivas, combustíveis, produtos químicos, óleos, etc.;

- Estabilidade das características de desempenho da lâmina durante a operação longa em quaisquer condições climáticas. A longa experiência de helicópteros operando com lâminas de CM mostraram que as alterações nas propriedades mecânicas do material são tão pequenas que não afectam o desempenho de qualquer aeronave ou a vida das lâminas.

O desempenho do CM durante a operação influencia umidade.

 

Formação de características em massa elástica lâmina HB

Componentes e conjuntos de equipamentos

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Eu gostaria de propor o Gabinete e as partes metálicas para executar o tipo de marca ou conceito para outro, um após o outro veio :) não espere até que raskleyutsya, rassypyatsya,-se calor e deformar FSE :) :)

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