農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)
工業(yè)無(wú)人機(jī)
軍警無(wú)人機(jī)
娛教無(wú)人機(jī)
水下無(wú)人機(jī)
反無(wú)人機(jī)設(shè)備
無(wú)人機(jī)配件
無(wú)人機(jī)租賃
無(wú)人機(jī)培訓(xùn)
當(dāng)前位置:全球無(wú)人機(jī)網(wǎng) ? 無(wú)人機(jī)新聞 ? 技術(shù)動(dòng)態(tài) ? 正文

中國(guó)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)企業(yè)獨(dú)占鰲頭的秘密!強(qiáng)大的復(fù)合材料旋翼槳葉

發(fā)布日期:2016-09-06??來(lái)源:航空制造網(wǎng)我要投稿我要評(píng)論
消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī) 復(fù)合材料 旋翼槳葉

旋翼機(jī)最重要的部件就是旋翼,不同于直升機(jī)的旋翼,其不與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,由前方氣流吹動(dòng)其自旋轉(zhuǎn)從而提供升力。旋翼設(shè)計(jì)及制造的好壞將直接影響旋翼機(jī)的性能,如果旋翼機(jī)旋翼出現(xiàn)故障斷裂,后果不堪設(shè)想。

早期旋翼機(jī)旋翼選材上多使用鋁合金等金屬材料。隨著材料學(xué)的不斷進(jìn)步,先進(jìn)復(fù)合材料因其可靠性更高、經(jīng)濟(jì)性更好、使用壽命更長(zhǎng)、旋翼性能更優(yōu)越等優(yōu)勢(shì),逐漸成為旋翼制造材料的首選。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),復(fù)合材料必將能在全機(jī)使用。

復(fù)合材料旋翼槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


旋翼槳葉是細(xì)長(zhǎng)式旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(彈性梁),為了產(chǎn)生升力必須高速旋轉(zhuǎn)(槳尖速度多在200m/s 以上),因此要承受很大的離心力載荷;同時(shí)又要考慮很大的交變氣動(dòng)載荷作用,槳葉的受力情況十分復(fù)雜。出于氣彈響應(yīng)及穩(wěn)定性的考慮,一般要求槳葉的整體有效重心在約25% 的弦長(zhǎng)前。因此,槳葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其剖面構(gòu)造形式多為前緣實(shí)而重、后緣薄而輕的非對(duì)稱(chēng)閉合載荷梁。

1 旋翼槳葉大梁選材


從航空航天領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)看,纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料逐漸成為制造航空航天飛行器結(jié)構(gòu)件材料的主流。在旋翼槳葉選材設(shè)計(jì)中,目前使用較多的是玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。通過(guò)表1 的對(duì)比,從比強(qiáng)度、比剛度、比疲勞強(qiáng)度來(lái)說(shuō),碳纖維也是很優(yōu)秀的材料,但是它更脆一些。而玻璃纖維復(fù)合材料因?yàn)槠鋬?yōu)異的縱向拉伸強(qiáng)度,輕質(zhì)、較高強(qiáng)度、較高模量以及穩(wěn)定的化學(xué)性能等特點(diǎn),成為了制造旋翼機(jī)旋翼槳葉大梁材料的首選。

消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī) 復(fù)合材料 旋翼槳葉

2旋翼槳葉剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)



旋翼機(jī)旋翼翼型的選擇可以參考直升機(jī)翼型。在直升機(jī)翼型中,按照大梁的構(gòu)造劃分,比較常見(jiàn)的有C 形梁、D 形梁以及多管梁結(jié)構(gòu)。按照剖面分隔或封閉區(qū)間的劃分有單閉腔、雙閉腔和多閉腔等。依據(jù)表2 的對(duì)比結(jié)果,以及旋翼機(jī)旋翼因其特殊的自旋轉(zhuǎn)方式,不必考慮槳葉的扭轉(zhuǎn)力矩的特點(diǎn),復(fù)合材料旋翼槳葉一般采用C 形結(jié)構(gòu),這樣既能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),又能有效地節(jié)省成本,是旋翼機(jī)翼型的首選。

消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī) 復(fù)合材料 旋翼槳葉

3槳尖結(jié)構(gòu)和槳根段結(jié)構(gòu)


傳統(tǒng)的直升機(jī)復(fù)合材料槳尖結(jié)構(gòu),除蒙皮、大梁外,要求預(yù)制的零件多,相對(duì)復(fù)雜。而旋翼機(jī)旋翼就簡(jiǎn)單得多,在旋翼槳尖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要采用整流罩封閉槳葉尖端就可以了。相應(yīng)的槳尖配重也可以在整流罩中填加金屬塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。至于槳尖形狀,考慮到制造成本,仍采用傳統(tǒng)的矩形槳尖即可。當(dāng)然,隨著旋翼機(jī)的發(fā)展和功能的強(qiáng)大,以后的旋翼機(jī)槳尖形狀也將如直升機(jī)一般,開(kāi)始嘗試由單純的矩形槳尖到尖削槳尖、尖削后掠槳尖、拋物形槳尖等變化。

消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī) 復(fù)合材料 旋翼槳葉

同理,考慮到旋翼機(jī)多采用的旋翼蹺蹺板式結(jié)構(gòu),以及為了避免旋翼根部處應(yīng)力載荷過(guò)大,造成旋翼根部疲勞斷裂,和保證傳力、受力狀態(tài)良好,旋翼槳葉與旋翼轂的連接多為如圖1 所示結(jié)構(gòu),采用加強(qiáng)板螺栓連接形式。故而在旋翼槳葉根部處設(shè)計(jì)時(shí),亦可設(shè)計(jì)成整流罩或者切斷面直接封閉形式。此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易。

4 蒙皮鋪設(shè)

旋翼槳葉蒙皮提供槳葉的主要升力面和扭轉(zhuǎn)剛度,承受部分離心力和彎矩,是槳葉的外部維形件也是重要的次承力件。蒙皮的鋪設(shè)一般選用織物,通常采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或玻璃纖維與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料混合鋪層。蒙皮內(nèi)表面與大梁相貼,外表面有時(shí)需要增加一層薄的預(yù)浸平紋玻璃布,保護(hù)碳布蒙皮因損傷帶來(lái)的表面應(yīng)力集中問(wèn)題,可獲得較高的表面粗糙度。主要以±45°對(duì)稱(chēng)鋪層為主,輔助以少量的0°/90°鋪層。
?
本文鏈接:http://top-g.com.cn/uav-news/201609/06/18967.html
標(biāo)簽:??旋翼槳葉 消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī) 復(fù)合材料
0相關(guān)評(píng)論
免責(zé)聲明:凡注明來(lái)源全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)的所有作品,均為本網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,歡迎轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明出處。非本網(wǎng)作品均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。

圖文推薦

推薦品牌

關(guān)于本站

合作服務(wù)電話(huà)

  • 客服熱線:0755-23779287
  • 展會(huì)負(fù)責(zé):18682042306
  • 廣告合作:點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息
  • 展會(huì)合作:點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息

公眾號(hào)/APP下載


    (公眾號(hào))


    (Android下載)

Copyright?2005-2021 81UAV.CN All Rights Reserved? 訪問(wèn)和使用全球無(wú)人機(jī)網(wǎng),即表明您已完全接受和服從我們的用戶(hù)協(xié)議。 SITEMAPS 網(wǎng)站地圖 網(wǎng)站留言
運(yùn)營(yíng)商: 湛江中龍網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)?
ICP備案號(hào):粵ICP備2023038372號(hào)-1 
全國(guó)公安機(jī)關(guān)?備案信息?可信網(wǎng)站不良舉報(bào)?文明轉(zhuǎn)播