直-8直升机复合材料桨叶的制造

桨叶的成型过程需要加温和加压,且需要严格控制技术参数,此外还需要实现模具开合模及运动机构同步,可国内尚没有该类设备制造的先例或者经验。为了充分满足桨叶研制需求,工艺人员借鉴国外先进技术经验,设计制造了大型桨叶模压系统,成功实现了开合模、桨叶铺覆和模压成型等全部工艺过程操作和控制,保证了复合材料桨叶的成型质量。

直8型机主桨叶由于采用了PMI泡沫芯作为填充材料,具有复杂的变截面结构外形,如何确定泡沫芯的过盈量以保证在共固化成型时提供均匀、恒定的压力,是桨叶研制中摆在全体工艺人员面前的又一个难题。为打倒这个拦路虎,团队成员进行了大量的试验,终于得出了不同密度和厚度泡沫芯的过盈量规律。由于泡沫芯面复杂,精度要求高,工艺人员采用了数控加工的方法加工泡沫芯零件,并成功解决了装夹定位和加工变形的一系列难题。

桨叶包铁的胶接质量是影响飞行安全、桨叶寿命的关键要素,在飞行过程中复合材料桨叶转速和振动很大,导致前缘胶接件工作环境非常恶劣。为提高前缘胶接件的胶接质量,保证直升机出勤率和飞行安全,工艺人员又开展了包铁胶接质量改进的专项攻关工作,总结出一套行之有效的胶接质量控制方法,彻底解决了包铁开胶的问题。

复合材料桨叶与传统金属桨叶相比,疲劳寿命由金属桨叶的1600小时提高到复合材料桨叶的6000小时以上或无限寿命,大幅减少了后期的使用、维护成本,减少了制造周期,提高了产品可靠性,提升了旋翼整体性能。

奠定基础,道路越走越宽广

直8型机复合材料主桨叶是国内首片自主创新研制的复合材料桨叶,通过中航工业昌飞工程技术部复合材料桨叶研制团队全体成员的自主创新和技术攻关,突破和掌握了大型复合材料桨叶研制的关键核心技术,提升了企业核心竞争力。

昌飞的复合材料主桨叶技术目前已推广到直11型机等多型直升机的应用,并成功应用于AC311和AC313民机。复合材料桨叶研制为后续大型除冰复合材料桨叶,以至其它机型复合材料桨叶的研制奠定了良好的技术基础,推进了昌飞公司桨叶研制多元化的进程。

大型复合材料桨叶的研制成功,是昌飞公司在旋翼制造领域内的一项技术突破,目前大型复合材料桨叶已在多型号直升机上装机应用,并达到了批产状态。