yangiliklar

1950-yillarning boshlaridayoq,shisha tolali mustahkamlangan kompozitlarvertolyot korpuslarining yuk ko'tarmaydigan qismlarida, masalan, old oynalar va tekshirish lyuklarida ishlatilgan, ammo ularning qo'llanilishi ancha cheklangan edi.

Vertolyotlar uchun kompozit materiallar sohasidagi katta yutuqlar 1960-yillarda shisha tolali mustahkamlangan kompozit rotor pichoqlarining muvaffaqiyatli rivojlanishi bilan ro'y berdi. Bu kompozitlarning ajoyib afzalliklarini - yuqori charchoqqa chidamlilik, ko'p yo'nalishli yuk o'tkazuvchanligi, sekin yoriqlar tarqalishi xususiyatlari va siqishni qoliplashning soddaligini - rotor pichoqlari qo'llanilishida to'liq namoyon bo'lganini ko'rsatdi. Elyaf bilan mustahkamlangan kompozitlarning ichki kamchiliklari - past qatlamlararo kesish kuchi va atrof-muhit omillariga sezgirlik - rotor pichoqlarini loyihalash yoki qo'llashga salbiy ta'sir ko'rsatmadi.

Metall pichoqlarning xizmat qilish muddati odatda 2000 soatdan oshmasa-da, kompozit pichoqlar 6000 soatdan ortiq, potentsial cheksiz ishlash muddatiga erishishi va shartlarga asoslangan texnik xizmat ko'rsatishni ta'minlashi mumkin. Bu nafaqat vertolyot xavfsizligini oshiradi, balki pichoqlarning butun hayot aylanishi xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi va katta iqtisodiy foyda keltiradi. Kompozitlar uchun oddiy, oson boshqariladigan siqishni qoliplash va qattiqlashtirish jarayoni, mustahkamlik, qattiqlik (shu jumladan, amortizatsiya xususiyatlari) ni sozlash qobiliyati bilan birgalikda, rotor pichoqlarini loyihalashda samaraliroq aerodinamik profilni yaxshilash va optimallashtirish, shuningdek, rotor strukturaviy dinamikasini optimallashtirish imkonini beradi. 1970-yillardan boshlab yangi aerofoidlar bo'yicha tadqiqotlar bir qator yuqori samarali vertolyot pichoqlari profillarini yaratdi. Ushbu yangi aerofoidlar simmetrikdan to'liq egri, assimetrik dizaynlarga o'tish xususiyatiga ega bo'lib, maksimal ko'tarish koeffitsientlari va kritik Mach raqamlarini sezilarli darajada oshiradi, qarshilik koeffitsientlarini kamaytiradi va moment koeffitsientlarida minimal o'zgarishlarga erishadi. Rotor pichoq uchi shakllarining yaxshilanishi - to'rtburchakdan tortib konussimon uchlarga; parabolik pastga egilgan uchlarga; ilg'or yupqa supurilgan BERP uchlariga qadar - aerodinamik yuk taqsimotini, girdobli shovqinni, tebranishni va shovqin xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilagan, shu bilan rotor samaradorligini oshirgan.

Bundan tashqari, dizaynerlar rotor pichoqlarining aerodinamikasi va strukturaviy dinamikasini ko'p tarmoqli integratsiyalashgan optimallashtirishni amalga oshirdilar, kompozit materiallarni optimallashtirishni rotor dizaynini optimallashtirish bilan birlashtirib, pichoqlarning ishlashini yaxshilash va tebranish/shovqinni kamaytirishga erishdilar. Natijada, 1970-yillarning oxirlariga kelib, deyarli barcha yangi ishlab chiqilgan vertolyotlar kompozit pichoqlarni qabul qildilar, eski modellarni metall pichoqlar bilan kompozitlarga qayta jihozlash esa juda samarali natijalar berdi.

Vertolyot korpus konstruksiyalarida kompozit materiallarni qo'llashning asosiy jihatlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: vertolyot tashqi ko'rinishining murakkab egri yuzalari, nisbatan past strukturaviy yuklanish bilan birgalikda, ularni strukturaviy shikastlanishga chidamliligini oshirish va xavfsiz va ishonchli ishlashni ta'minlash uchun kompozit ishlab chiqarishga yaroqli qiladi; ham yordamchi, ham hujum vertolyotlari uchun korpus konstruksiyalarida og'irlikni kamaytirishga bo'lgan talab; va to'qnashuvlarni yutuvchi konstruksiyalar va yashirin dizaynga bo'lgan talablar. Ushbu ehtiyojlarni qondirish uchun AQSh armiyasi aviatsiya amaliy texnologiyalari tadqiqot instituti 1979-yilda ilg'or kompozit korpus dasturini (ACAP) tashkil etdi. 1980-yillardan boshlab, Sikorsky S-75, Bell D292, Boeing 360 va Yevropa MBB BK-117 kabi to'liq kompozit korpusli vertolyotlar sinov parvozlarini boshlaganidan boshlab, Bell Helicopterning 2016-yilda V-280 kompozit qanotlari va fyuzelyajini muvaffaqiyatli integratsiyalashuvigacha, to'liq kompozit korpusli vertolyotlarni ishlab chiqishda sezilarli yutuqlarga erishildi. Alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan namunaviy samolyotlar bilan taqqoslaganda, kompozit korpuslar korpus og'irligi, ishlab chiqarish xarajatlari, ishonchliligi va texnik xizmat ko'rsatishda sezilarli afzalliklarga ega bo'lib, 1-3-jadvalda ko'rsatilganidek, ACAP dasturining maqsadlariga javob beradi. Natijada, mutaxassislar alyuminiy korpuslarni kompozit konstruksiyalar bilan almashtirish 1940-yillarda yog'och-mato korpuslardan metall konstruksiyalarga o'tish bilan taqqoslanadigan ahamiyatga ega ekanligini ta'kidlaydilar.

Tabiiyki, samolyot korpusi konstruksiyalarida kompozit materiallardan foydalanish darajasi vertolyot dizayni xususiyatlari (ishlash ko'rsatkichlari) bilan chambarchas bog'liq. Hozirgi vaqtda o'rta va og'ir hujum vertolyotlarida kompozit materiallar samolyot korpusi konstruksiya og'irligining 30% dan 50% gacha qismini tashkil qiladi, harbiy/fuqarolik transport vertolyotlari esa yuqori foizlardan foydalanadi va 70% dan 80% gacha yetadi. Kompozit materiallar asosan fyuzelyaj komponentlarida, masalan, dum bomida, vertikal stabilizatorda va gorizontal stabilizatorda qo'llaniladi. Bu ikkita maqsadga xizmat qiladi: vaznni kamaytirish va kanalli vertikal stabilizatorlar kabi murakkab sirtlarni hosil qilishning osonligi. To'qnashuvni yutuvchi konstruksiyalar ham vaznni tejash uchun kompozitlardan foydalanadi. Biroq, sodda konstruksiyalarga, pastroq yuklarga va yupqa devorlarga ega yengil va kichik vertolyotlar uchun kompozitlardan foydalanish har doim ham tejamkor bo'lmasligi mumkin.