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Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers
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Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers

Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers

 

 

Betriebsbedingungen des Hubschrauberrotorblatt ist stark von den Betriebsbedingungen eines Flugzeugflügels. Das Hauptmerkmal ist, dass die Last auf ihn einwirkenden sind zeitlich variabel. Deshalb wird, wenn die Auswahl der wesentlichen Elemente des Klingen als Haupt legte den folgenden Anforderungen:

  • - Ermüdungsfestigkeit: Bruchfestigkeit (Ermüdungsbeständigkeit Rissausbreitung) und eine geringe Empfindlichkeit gegen Konzentratoren betonen;

  • - Unveränderte mechanischen Eigenschaften der materiellen Elemente und deren Verbindungen aus der vorgegebenen Betriebszeit, die Temperatur und die atmosphärischen Bedingungen der Umwelt;

  • - Technische Anforderungen: die Möglichkeit der Produktion der vorbestimmten Querschnittsform von Strukturelementen, um zu gewährleisten; Erhöhung der Ressourcenelemente der Entwurfsmethoden der Verhärtung; Qualitätskontrolle von Verbindungen und bestimmten geometrischen

 

Größen bei der Herstellung von Strukturelementen, bei der Montage der Klinge; Wartbarkeit Blattstruktur während des Betriebs.
Neben den oben genannten, ist es notwendig, die Kosten des Materials und der Herstellungsprozess des Blattes und seine Betriebskosten zu berücksichtigen.

Angesichts der obigen Anforderungen sind bei der Wahl des Materials und der die höchste Festigkeit zu Gewicht-Verhältnis hat - und spezifischen Elastizitätsmodul von E - p.

Bei der Bildung der Holm des Blattes Hybridkomposite streben maximale Kompatibilität mit dem Matrixmaterial, beispielsweise der Betrag der dynamischen Dehnung der Grad der Adhäsion, der Koeffizient der linearen Ausdehnung und das Volumen, Wasser Kapazität, die Alterungszeit, die Empfindlichkeit gegenüber Stoßbelastungen.

Empfindlichkeit gegenüber durch die Zähigkeit bestimmt Stoßbelastungen. Für Faserverbundwerkstoffe Zähigkeit durch eine Haltung aus. Eine Möglichkeit, die Zähigkeit der Verbundwerkstoffe zu verbessern, ist die Einführung in ihre Struktur stabiler und weniger steifen Fasern, wie Glas- oder organische - in Kohlefaser.

Bei der Entwicklung der wichtigsten tragenden Elemente von Rotorblättern - spar - aus Holz, legierte Stähle, Aluminiumlegierungen, Edelstahl und Titan-Legierungen durchgeführt. Es ist jetzt allgemein praktiziert Holm Herstellung von Verbundmaterialien.

 

Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers

Einheiten Rahmen - Innenfutter, Rippen, Schwanz Stringer zuvor hergestellten Schichtholz, Stoff, Aluminiumlegierungen, in der modernen Klingen sind wie der CM gemacht.
Holz wurde in der Praxis Ukhtomskogo Hubschrauber Pflanze verwendet. Y.I. Kamov während seiner Bildung. Entscheidend bei der Auswahl des Materials waren die folgenden Überlegungen: das Holz unempfindlich gegen Konzentratoren betonen, risssicher; es erfordert keine komplexen technischen Anlagen für die Förderung des Holms und der Blattrahmen; die Herstellungskosten für das Blatt ist nicht groß.

Der zentrale Teil des Holmes war aus Holz delta (geklebt dünne Bleche aus Holz), die Nase des Profils besteht aus einem Satz aus Klemmkiefernlatten. Das Heckteil war ein Rahmen aus Sperrholzverkleidung gemacht, um dem Schaum verklebt. Die Oberfläche der Klinge mit einem Tuch und wasserbeständigen Lack überzogen.
Im Betrieb zeigte erhebliche Mängel Holzblätter:

  • - Trotz der feuchtigkeitsbeständigen Beschichtung Klingenoberfläche Strukturelemente mit Feuchtigkeit gesättigt ist, was zu einer Änderung des Schwerpunkts des Querschnitts (bewegt sich zurück), und einer Abnahme der kritischen Flattergeschwindigkeit Keulen;

  • - Imprägnieren von Antiseptika bei der Operation nicht faulHolzBruch eliminiert, trotz der Tatsache, dass seine mechanischen Eigenschaften verschlechtern.

 

In der Praxis, Moscow Helicopter Plant. ML Meile Klingen HB verwendet eine Mischbauweise - Holm wurde aus einem Stahlrohr, und Elemente des Rahmens verwendet Holz und Leinwand.

Anforderungen an Festigkeit, Steifigkeit und Aerodynamik basiert auf technologischen Fähigkeiten haben zu der Notwendigkeit geführt, die Querschnittsform des Holms radial von zylindrischen bis elliptisch zu ändern. Metallurgische Industrie hat Ausrüstung nicht für aus einem einzelnen Zuschnitt des Holms bilden. Daher mußten Designer teleskopische Gelenke durch Nieten verbunden Stahl einzuführen, mit Verstärkungstechnik (dornirovanie Löcher), glatte Übergänge Steifigkeit an der Verbindung, ein Längsschleifen Innen- und Außenflächen jeden Abschnitts des Holms.

Von der Bahn an dem Innenteil der Schaufel und dem Sperrholzverkleidung in der Mitte und am Ende Teile - in Anbetracht der Art der aerodynamischen Belastungen auf die Sehne, sind der vordere Teil des Profils der Schaufeln von Sperrholz und der Rückseite.

Aerodynamische Belastung und der auf dem Rahmen wirkenden Zentrifugalkraft, durch die Rippen an dem Holm übertragen. Die Übertragung der Kräfte und Momente auf dem Holm wurde durch die Flansche, an dem Holm und der Rippe Wand vernietet geführt.

Während der Operation zeigte eine Reihe von Mängeln nahm eine konstruktive Kraft Kreis Klingen. Die Anwesenheit von Gelenken und Nieten erheblich erschwert den Prozess der Verwirklichung der notwendigen Ressourcen Klingen. Verwendung in dem hinteren Gehäuse ohne Drehmoment (Blatt) führt zu der Tatsache, dass aufgrund der äußeren aerodynamischen Kräfte und der Zentrifugalkraft WHOGeist, innerhalb des Rahmens, erheblich verzerrt Profil der Klinge, der seine aerodynamischen Eigenschaften verschlechtert.

 

Einführung der Ablauflöcher auf der Bodenfläche am Ende der Klinge ist an den lokalen Verluste an Luft führt innerhalb des Rahmens unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften zu fließen. Um diesen Nachteil zu überwinden, indem die Bahn zu beseitigen und springen na Sperrholzverkleidung auf der gesamten Oberfläche des Blattes deutlich das Gewicht der Blätter erhöhen und bewegt das Zentrum der Masse des Blattes zurück. Als Ergebnis versteift gemeinsame Aktivität Designer, Ingenieure und Metallurgen Um diese Mängel zu adressieren erstellt wurde Holms vorbestimmte Variable Schnitt ohne Gelenke und der Schwanzteil des Klingenstahl dyuralyuminevoy perform Plattieren Wabenblock ohne Form unter aerodynamischen Belastungen verändert wird.

Für Rohrholm der Regel verwendet, hochlegiertem Stahl Rohrtyp ZOHGSA oder 40HNMA, gehärtet und angelassen für Stärke (a ^ = 1100-1300 MPa). Nach dem Warmwalzen und Kaltwalzen, Formen und Tempern der äußeren und der inneren Oberfläche der Röhre poliert. Die äußeren und inneren Oberflächen des Holms erstellt vibro Strahlprozess erhöht die Dauerfestigkeit und bei einer konstanten Belastung des AT = 280-300 MPa Th = 200-250 MPa mi ».

Bei der Konstruktion Klinge basierend auf Stahlrohr wird in der Regel durch den Rahmenholm geschützt und mechanisch nicht in Betrieb beschädigt werden kann.

Verwendung von extrudiertem Profilmaterial aus Duraluminium möglich, das Holmprofil zu bilden, mit dem am besten geeigneten Abschnitt (2.3.1). Anwendung eines geschlossenen Profils, durch Zusammenpressen (Extrusion) beschränkt den Bereich der Verwendung von bestehenden Duralumin-Legierung. In dem Verfahren, das Materials des Pressens ist in zwei Teile getrennt, jedoch in dem Formprofilwerkzeug (Matrize), wobei diese beiden Teile verbunden und verschweißt Druck. Um die Materialstruktur im Bereich des Schweiß nicht beeinträchtigt wird, ist es notwendig, ein Material mit hohen Korrosionsbeständigkeit, Dauerfestigkeit Duraluminium Holm verwenden kann beim Pressen und Bearbeitungsprofil .lonzherona auftreten aufgrund von Defekten reduziert werden. Es ist daher notwendig, nicht nur eine äußere, sondern auch die innere Oberfläche des Verstärkungsholms vibro-impact Weise. Ermüdungsgrenze auf einen = 55-60 MPa bei etwa t = 60 MPa angehoben werden. Um die Möglichkeit auszuschließen, minimale Korrosionsschäden extrudierten Holms im Herstellungsverfahren und Betriebsbedingungen sollen galvanische Überzüge (z.B. Anodisierung) Operationen nach der Zwischenverarbeitung angewandt werden.

Pressverfahren kann die Form des Querschnitts eines gegebenen Gesetz nicht ändern, so dass die gewünschte Höhe Profil entlang der Länge des Flügels kann nur durch Fräsen der Außenfläche erreicht werden. Als Ergebnis hat der Entwickler die Möglichkeit, konstruktiv-Stromkreis Klingen entwickeln nur einen rechteckigen Grundriss (Verengung r | = 1).

Kontaktflächen des Holms mit dem Luftstrom führte zu der Notwendigkeit, die Fläche der Erosionsschäden zu schützen.

 

Rotorblättern

Es wurde versucht, den Holm des Blattes mehrschichtige dünne Folie aus rostfreiem Stahl, um einen Monolithen mittels Kleben verbunden zu bilden. Es soll eine Struktur, die eine hohe Beständigkeit gegen Ermüdungsrißausbreitung aufweist. Organische Nachteil dieser Konstruktion war die Unfähigkeit, um hochwertige Bindung und Eliminierung der identifizierten Defekte Haftflächen bieten.

Die Schaufeln einer geschlossener Form Holm erlauben die Verwendung technischer Mittel für die kontinuierliche Überwachung des Holms Ermüdungsversagen des Materials. Alarmsystem Schaden-Metallholm besteht aus einem Signalluftdruck und Kappen an den Enden des Holms (2.3.2). Der innere Hohlraum des Holms ist mit Luft bei einem Druck größer als der Druck zu Beginn des Prozessalarms gefüllt.

 

Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers

Hubschrauber-Hauptrotorblatt 2

Im Falle eines Risses in dem Holm des Luftdrucks darin abnimmt. Informationen zu Druckentlastung Holmhohlraum wirkt auf den Anzeigedruck in Form von Balgenauszug rote Mütze in den Hintern Teil jedes Blattes eingestellt.

Angabe des Luftdrucks in der Längsträger in das Kabinenpersonal werden nicht angezeigt, weil der Prozess der Risswachstum zur Zerstörung Holm ein Vielfaches länger als die maximal mögliche Länge des Hubschraubers. Überwachung des Zustands der Klinge erfolgt zwischen der Flugvermessung für den Status der Alarmdurchgeführt.

Luftdruck in dem Holm nimmt erstellt Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und -druck unter Berücksichtigung der Beginn des Alarmzustands.

Die Klingen des Mi-26 Stahlrohr Holme auf der äußeren Oberfläche ausgekleidet mit Glasband, wobei im Fall eines Risses in dem Seitenelement die Möglichkeit einer Fehlererkennungsholms über pneumatisches Signalisierungssystem auszuschließen. Um zu gewährleisten, einen zuverlässigen Betrieb des Signalsystems Schäden Holms über die gesamte Länge seiner Außenfläche gestapelte Doppel Fluoroplast Korde (2.3.3) und nach Bänder aus Glasfaserwicklung in der Polymerisation Form hergestellt. PTFE Korde sind gestreckt, Luftkanäle bildenden Durchmesser

2 mm geöffnet von der Außenfläche des Rohrelements. Das Auftreten eines Ermüdungsrisses im Bereich der Luftkanäle, die zu einem Druckabfall in dem Hohlraum des Längsträgers und der Alarmzustand. Die Kanäle laufen Doppel aus technologischen Gründen - es gibt immer eine Chance auf PTFE-Kabel, wenn Sie es aus dem Hohlraumlänge 14 m gezogen wird.

 

Rotorblättern

 

Die Anisotropie von Verbundwerkstoffen hat die Möglichkeit, ihre Klingen HB verwenden eröffnet. Die Anwendung ermöglicht die CM gerichtet, um die Klinge Steifigkeitseigenschaften zu bilden (Biegung und Torsion) durch die entsprechende Ausrichtung der Verstärkungsfasern des Verbund, angesichts der komplexen Natur ihrer Last.

Hubschrauber ist modernste Flugzeug der Industrie, fing es an, fühlen Sie sich frei, um die CM in so wichtigen und komplizierten Ladeeinheiten wie Blade HB verwenden.

 

Die Wirksamkeit der CM im Leistungsteil der Klinge wird durch eine Reihe von Vorteilen dieser Materialien im Vergleich zu Metallen bestimmt. Insbesondere können die aerodynamischen und aeroelastische Klingen Verbundparameter ohne Beschränkung durch technologische Prozesse verursacht ausgewählten Produkten gewalzten, stranggepresst (gedrückt) oder bearbeiteten Metallkomponenten werden.

Verbundstrukturen können komplexe aerodynamische Formen gegeben werden und kontrollierten Anisotropie des Materials können Sie die erforderliche Steifigkeit innerhalb der festgelegten aerodynamische und aeroelastische Parameter erstellen. Das Ergebnis ist eine größere aerodynamische Effizienz der Schrauben, definiertes Verhältnis von Auftrieb zu ziehen.

Verwendung CM mit hoher spezifischer Festigkeit, wird die Klinge kleinere Masse als Metall. Reduziertes Gewicht Schaufeln wiederum hat einen starken Einfluss auf die Zentrifugalkraft, die Trägheit des Rotors, der Frequenz und andere Merkmale.

Einstellbare weithin Anisotropie CM ermöglicht, um die erforderlichen Designparametern der Klinge und die Dämpfung zu erhalten.

Propellerflugzeug Schnitts

Die Eigenfrequenz der Schaufel kann nicht nur die Umverteilung der Masse, sondern auch eine Auswahl von Verstärkungsfasern mit einem hohen oder niedrigen Elastizitätsmodul, einschließlich Hybridisierung (Mischen), den Grad der Orientierung der Verstärkung und der Verstärkungsfasern, bezogen auf die Schaufelachse ändern. Die Torsionssteifigkeit der Flügel kann durch die Zugabe von Schichten orientiert ± 45 ° zur Schaufelspannweite eine geringe Veränderung der Frequenz der Längsschwingungen deutlich erhöht werden.

Eine mögliche Optimierungskriterien Platten KM, wodurch ein Minimum von seiner Masse, ist der Zustand der Koinzidenz mit der Bewegungsbahn von Verstärkungs die maximale Hauptspannung. Typischerweise ist das CM ein Satz von unidirektionalen bzw. Gewebelagen mit unterschiedlichen Dicken und Winkel der Ausrichtung der Fasern. Die Eigenschaften dieses Materials werden durch die Eigenschaften der einzelnen Schichten und die Struktur ermittelt.

Wirksame Umsetzung der Vorteile der Verbundwerkstoffe in der Konstruktion der Messer erfordert die Lösung komplexer Probleme bei der Auswahl einer einvernehmlichen Ausgangskomponenten (Faser und Matrix), die Definition einer rationalen Struktur des Materials und der Art der externen Belastungen und andere Auswirkungen verbunden sind, unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften des Materials und technologischen Einschränkungen bei der Entwicklung von Elementen der Klingen.

"- Fasermatrix" Das mechanische Verhalten wird durch das Kabinett von hochfesten Faserverstärkung, Steifigkeitsmatrix und Haftfestigkeit an der Grenze festgelegt.

Die größte Anwendung empfangen KM Fiberglas Epoxy-Matrix. Dies ist vor allem auf die niedrigen Kosten der Glasfaser. Weiterbildung der Gestaltung der Klinge der Schrank ist mit der Verwendung von hybriden Zusammensetzungen verbunden

- Kombinationen aus Kohlenstoff mit organovoloknom und andere Optionen.

CFK, die über eine hohe Haltbarkeit, empfindlich gegen Stoßbelastungen. Die Einführung von weniger steifen Material und der Schutz der Oberfläche des Holms etwaigen Beschädigungen bietet eine breite Verwendung solcher Zusammensetzungen.

Holm mit einem geschlossenen Kastenprofil £) -förmigen kann durch Wickeln unidirektionalen Band auf dem Dorn hergestellt werden. Dieses Verfahren zur Herstellung der Blattholm ist weit verbreitet in der großtechnischen Herstellung, wo sinnvoll, den Herstellungsprozess zu automatisieren, ist es verwendet wird. In der Praxis OKB NI Kamov ausgewählten Fertigungstechnik Holmteile Berechnungen der verschiedenen Gewebe oder unidirektionale Bänder auf einem Dorn.

Blätter Holm in Säcken gesammelt und vorläufigen Crimpen des Autoklaven bei einer niedrigen Temperatur unterzogen Materials. Blätter so koaleszieren Pakete notwendig, weitere Form und Steifigkeit der Anordnung und die Polymerisation des Bindemittels tritt kaum zu werden. Nach dem Crimpen Profil-Pakete sind auf Unterbrechung.

Dann werden die Beutel zusammen mit den zentrierenden Lasten, Heizelement und Stoßplatten in einer Einheit, die innerhalb der Prozesskammer Gummipresse angeordnet wird gesammelt. Block-Pakete mit der Presskammer in einer speziellen Form, wobei die Innenkontur entspricht der Außenkontur der Schleife des Blatts angeordnet.

Die Presskammer wird mit komprimiertem Stickstoff zugeführt, und die Form wird erhitzt. So Holm es die gewünschte Form erhält, wird das Bindemittel polymerisiert und alle Elemente des Holms sind fest miteinander verklebt. Nach Beendigung des Preßvorgangs Holms aus der Form entfernt wird, wird sie aus der Presse und getrimmten Kammer Zertifikaten entfernt. Diese Art der Herstellung ermöglicht verschiedene Bindemittel in einem beliebigen Kombination mit unbegrenzten Möglichkeiten für ihre Platzierung in der Struktur mit geschlossener Schleife Holm verschiedenen verstärkender Füllstoffe zu erhalten. Um eine Spannvorrichtung zum Herstellen der Holms Schnitt vorbestimmte Anzahl von Anforderungen in dem Termindruckmodus, die Heiz-, Kühl- und Erstarrungs halten. Diese Anforderungen sollen die Restspannung und Verwölbung aufgrund thermischer Belastungen und ungleichmäßigen Verteilung der Masse des Materials und der Dicke während der Bildung des Holms beseitigen.

Typ KM beginnen Holme in Abhängigkeit des Scheduling von Leistungsdaten des Hubschraubers ausgewählt. Für leichte Rotorblättern eingesetzt günstige Glasfaseratlasbindung. Für stark beanspruchte Hybridschaufeln KM auf der Grundlage hoher Fiberglas, Carbon und technische Gewebeband auf der Epoxidbindemittel.

Der Hauptrotorblätter des Hubschraubers

Der Einsatz von Hybrid-CM ermöglicht die Hauptkraftelement - spar - mit fast jedem gegebenen Verteilung der Masse und Steifigkeit entlang der Länge der Klinge gefertigt.

Aufgrund der Anforderungen für die Klingen, und unter Berücksichtigung der aktuellen Last, Phasenblattabschnitt muss die folgenden Anforderungen erfüllen: Strukturfestigkeit, minimales Gewicht, Steifigkeit, ausreichende Ressourcen (zumindest Teil der Holm Flügel), die Glätte der Tragfläche, die Fähigkeit, in der Massenproduktion herzustellen, die Fähigkeit, im Feld und andere reparieren.

Die Operation hat gut funktioniert das Heckteil des Klingen dreischichtige Waben. Dieser Abschnitt hat eine Auskleidung, die Endrippen und Stringer des Gewebes auf der Basis organischer Fasern und Füllstoffen der Zellen. Anwendung im Heckteil der Struktur des Lungen CM ermöglicht es, das Gewicht im Vergleich zu den Abschnitten zu reduzieren und die Ressourcen Fiberglas.

Umfangreiche Erfahrung im Betrieb von Hubschraubern "Ka" gewann, hat gezeigt, dass die Klinge des Kabinetts haben die beste Leistung. Die wichtigsten davon sind wie folgt:

- Eine große Marge bei einer praktisch unbegrenzten unter den Bedingungen der Ausdauer Ressource. Die praktische Lebensdauer der Klinge des CM wird durch den Grad ihrer natürlichen Verschleiß in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen bestimmt wird;

- das Leben nicht nur der Rotorblätter zu erhöhen, sondern auch alle dem Hubschrauber durch die statischen und dynamischen Belastungen im Trägersystem, günstige Frequenzeigenschaften reduziert und der Pegel eines Hubschraubers Schwingungen reduzieren. Es ist ein Verfahren bereitgestellt, das Holm mit veränderlichem Querschnitt entlang der Länge der Form und Wandstärke zu erzeugen, ermöglicht, und verschiedene Arten gemeinsam Materialien mit unterschiedlichen Orientierungen Verstärkungs zu verwenden. Diese wesentlichen Eigenschaften bieten erhebliche Vorteile nicht nur auf die Metallklingen, sondern auch auf andere Entwürfe der Blätter des Kabinetts;

- Hohe Wartungsfreundlichkeit. Dank der wertvollen Eigenschaften KM - hohe Beständigkeit gegen Konzentratoren und eine niedrige Rate der Zerstörung des Materials betonen - ist durch Einfachheit und Zugänglichkeit Reparaturen, auch größere Schäden an den Blättern auf dem Gebiet erreicht;

- Hohe Beständigkeit von Schaufeln praktisch alle Arten von ätzenden Stoffen, Kraftstoffe, Chemikalien, Öle, etc.;

- Stabilität der Leistungseigenschaften der Klinge während langer Weise bei allen klimatischen Bedingungen. Langjährige Erfahrung der Betriebs Hubschrauber mit Schaufeln CM zeigte, dass Änderungen der mechanischen Eigenschaften des Materials so gering, dass sie keine Flugleistungen oder die Lebensdauer der Blätter beeinflussen.

Die Leistung der CM im Betrieb beeinflußt Feuchtigkeit.

 

Bildung von elastischen Masseneigenschaften BLADE HB

Komponenten für die Ausrüstung

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Ich möchte die CM und Metallteilen bieten, die Art der Marke oder ein Konzept in eine andere, eine nach der anderen kam :) bis sie raskleyutsya, rassypyatsya, erhitzen oben warten Sie nicht und verformen :) :) FSE

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