xəbərlər

Hələ 1950-ci illərin əvvəllərində,şüşə lifli möhkəmləndirilmiş kompozitlərvertolyot gövdələrinin yük daşımayan komponentlərində, məsələn, çəpərlərdə və yoxlama lyuklarında istifadə olunurdu, baxmayaraq ki, onların tətbiqi olduqca məhdud idi.

Vertolyotlar üçün kompozit materiallarda irəliləyiş 1960-cı illərdə şüşə lifli möhkəmləndirilmiş kompozit rotor bıçaqlarının uğurlu inkişafı ilə baş verdi. Bu, kompozitlərin üstün üstünlüklərini - üstün yorğunluq müqavimətini, çoxyollu yük ötürülməsini, yavaş çat yayılma xüsusiyyətlərini və sıxılma qəlibləməsinin sadəliyini - nümayiş etdirdi ki, bunlar da rotor bıçaq tətbiqlərində tam şəkildə özünü göstərdi. Liflə möhkəmləndirilmiş kompozitlərin daxili zəif cəhətləri - aşağı interlaminar kəsmə gücü və ətraf mühit amillərinə həssaslıq - rotor bıçaqlarının dizaynına və ya tətbiqinə mənfi təsir göstərmədi.

Metal bıçaqların xidmət müddəti adətən 2000 saatdan çox olmasa da, kompozit bıçaqların xidmət müddəti 6000 saatdan çox, potensial olaraq qeyri-müəyyən müddətə çata bilər və şəraitə əsaslanan texniki xidmətə imkan verir. Bu, yalnız vertolyot təhlükəsizliyini artırmaqla yanaşı, həm də bıçaqların tam xidmət müddəti xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və əhəmiyyətli iqtisadi fayda verir. Kompozitlər üçün sadə, idarəolunan sıxılma qəlibləmə və bərkimə prosesi, möhkəmliyi, sərtliyi (daxil olmaqla) uyğunlaşdırmaq qabiliyyəti ilə birlikdə, rotor bıçağı dizaynında daha effektiv aerodinamik profil təkmilləşdirmələrinə və optimallaşdırmalarına, eləcə də rotor struktur dinamikasının optimallaşdırılmasına imkan verir. 1970-ci illərdən bəri yeni hava dayaqları üzərində aparılan tədqiqatlar bir sıra yüksək performanslı vertolyot bıçaq profilləri əldə etmişdir. Bu yeni hava dayaqları simmetrikdən tam əyri, asimmetrik dizaynlara keçid xüsusiyyətinə malikdir, maksimum qaldırma əmsallarını və kritik Max ədədlərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, sürükləmə əmsallarını azaldır və moment əmsallarında minimal dəyişikliklərə nail olur. Rotor bıçağının uc formalarında - düzbucaqlıdan süpürülmüş, konik uclara; parabolik süpürülmüş aşağıya doğru əyilmiş uclara; qabaqcıl nazik süpürülmüş BERP ucluqlarına qədər — aerodinamik yük paylanmasını, burulğan müdaxiləsini, vibrasiyanı və səs-küy xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə artırmış və bununla da rotor səmərəliliyini artırmışdır.

Bundan əlavə, dizaynerlər rotor bıçağı aerodinamikası və struktur dinamikasının çoxsahəli inteqrasiya olunmuş optimallaşdırılmasını tətbiq edərək, kompozit material optimallaşdırmasını rotor dizayn optimallaşdırması ilə birləşdirərək, bıçaq performansını və vibrasiya/səs-küyün azaldılmasını artırdılar. Nəticə etibarilə, 1970-ci illərin sonlarına qədər demək olar ki, bütün yeni hazırlanmış helikopterlər kompozit bıçaqları qəbul etdi, köhnə modelləri metal bıçaqlarla kompozit bıçaqlarla yenidən təchiz etmək isə olduqca təsirli nəticələr verdi.

Vertolyot korpusunun konstruksiyalarında kompozit materialların tətbiqi üçün əsas mülahizələr aşağıdakılardır: vertolyotun xarici görünüşünün mürəkkəb əyri səthləri, nisbətən aşağı struktur yükü ilə birləşərək, struktur zədələnməyə qarşı dözümlülüyünü artırmaq və təhlükəsiz və etibarlı işləməni təmin etmək üçün onları kompozit istehsalına uyğunlaşdırır; həm kommunal, həm də hücum vertolyotları üçün korpus konstruksiyalarında çəki azaltmasına tələbat; və toqquşmaya davamlı konstruksiyalar və gizli dizayn tələbləri. Bu ehtiyacları ödəmək üçün ABŞ Ordusu Aviasiya Tətbiqi Texnologiyaları Tədqiqat İnstitutu 1979-cu ildə Qabaqcıl Kompozit Korpus Proqramını (ACAP) yaratdı. 1980-ci illərdə, tamamilə kompozit korpuslu Sikorsky S-75, Bell D292, Boeing 360 və Avropa MBB BK-117 kimi helikopterlərin sınaq uçuşlarına başlamasından Bell Helicopter-in 2016-cı ildə V-280-lərin kompozit qanadlarını və gövdəsini uğurlu şəkildə inteqrasiya etməsinə qədər, tamamilə kompozit korpuslu helikopterlərin inkişafı əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə etmişdir. Alüminium ərintili istinad təyyarələri ilə müqayisədə kompozit hava karkasları, Cədvəl 1-3-də göstərildiyi kimi, ACAP proqramının məqsədlərinə cavab verərək, hava karkasının çəkisi, istehsal xərcləri, etibarlılığı və texniki xidmət baxımından əhəmiyyətli üstünlüklər təqdim edir. Nəticə etibarilə, mütəxəssislər alüminium hava karkaslarının kompozit konstruksiyalarla əvəz edilməsinin 1940-cı illərdə taxta parça hava karkaslarından metal konstruksiyalara keçidlə müqayisə edilə bilən əhəmiyyətə malik olduğunu iddia edirlər.

Təbii ki, təyyarənin gövdə konstruksiyalarında kompozit materialdan istifadənin dərəcəsi vertolyot dizayn xüsusiyyətləri (performans metrikləri) ilə sıx bağlıdır. Hazırda orta və ağır hücum vertolyotlarında kompozit materiallar gövdə konstruksiyasının çəkisinin 30%-dən 50%-ə qədərini təşkil edir, hərbi/mülki nəqliyyat vertolyotları isə daha yüksək faizlərdən istifadə edərək 70%-dən 80%-ə çatır. Kompozit materiallar əsasən quyruq bumu, şaquli stabilizator və üfüqi stabilizator kimi gövdə komponentlərində istifadə olunur. Bu, iki məqsədə xidmət edir: çəki azaltmaq və kanallı şaquli stabilizatorlar kimi mürəkkəb səthlərin əmələ gəlməsinin asanlığı. Toqquşmaya davamlı konstruksiyalar da çəki qənaətinə nail olmaq üçün kompozitlərdən istifadə edir. Lakin, daha sadə strukturlara, daha az yüklərə və nazik divarlara malik yüngül və kiçik vertolyotlar üçün kompozitlərin istifadəsi mütləq səmərəli olmaya bilər.