Справочник по композиционным материалам

Примеры разработок деталей вертолетов из композитов

Эпокснорга - аопластик (на основе «Кевлара»)

Эпоксн - стекло - пластнк

Эпокси - графито - пластик

Деталь или увел вертолета

TOC o "1-3" h z Обтекатель передачи, «Белл ИН-lDt + - г —

Лопасти несущего винта, «Белл ИН-Ю» — + ~Ь

Лопасти несущего винта, «Боинг СН-47С» — - j - —

Лопасти хвостового винта, «Хьюз 0Н-6А» — — +

Ступица винта, «Сикорски СН-54В» — —

Лопасти несущего и хвостового винтов, хво - 1 — — + стовое оперение, «Сикорски S-76»

Ния композитов, имеющих низкую стоимость. Среди армирующих волокон, получивших развитие в период с конца 60-х и в начале 70-х годов, были обладающие высокой жесткостью углеродные волокна и различные арамидные волокна (типа «Кевлар»). Такое широкое распространение материалов на основе КУС дало раз­работчикам летательных аппаратов свободу в балансировании между оптимизацией конструкции и приемлемой ценой. В по­стоянно используемых конструкциях крыльев летательных аппа­ратов применяют углеродные волокна и гибридную смесь угле­родных и борных волокон, в то время как в конструкциях вертоле­тов в первую очередь используют арамидные волокна и гибридные смеси арамидных и стекловолокон, как показано в табл. 28.5. За последние годы существенно расширились потребности воен­ной авиации в новых конструкционных материалах. Исторически сложившаяся тенденция изменения цен на военные летательные аппараты США с начала их производства приведена на рис. 28.5 13, 8].

Стоимость большинства современных летательных аппаратов возрастает более чем вдвое через каждые 3—4 года. Быстрый рост использования композитов представляет собой попытку снизить быстро возрастающую стоимость производства. Как упоминалось ранее, наибольшее снижение цен происходит при использовании композитов в новых конструкционных решениях. Замена ранее использовавшихся или существующих металлических деталей дает очень ограниченный результат.

Композиты могут быть также эффективны при улучшении эксплуатационных свойств летательных аппаратов за счет сни­жения массы или обеспечения более высокой теплостойкости, большей жесткости і и уникальной стойкости к усталостным напряжениям. \

С применением армирующих волокон типа.4S или Г-300 и высокотермостойких многофункциональных эпоксидных полимер­ных матриц были созданы и «облетаны» некоторые композитные структуры с использованием углеродных волокон. Типичными

Первоначально использовавшимися конструкциями такого типа являются передняя кромка крыла (предкрылок) у самолета «Нортроп F - 5», панели фюзеляжа самолета /МП, створки ниши шассы для некоторых боевых самолетов и ряд ненесущих конструкций (закрылки, спойлеры и др.) для самолетов граждан­ской авиации, таких как В-737, DC-10 и /,-1011.

Еще в 1971 г. первым промышленным использованием кон­струкций на основе зпоксиуглеволоконного пластика был под­крыльный обтекатель самолета F-111. В настоящее время в ка­честве промышленного применения можно назвать тормозной щиток самолета F-15, обшивку вертикального стабилизатора для