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      旋翼槳葉

      先鋒精神,開拓創新發展

      大速度、大載重、低噪音是未來直升機發展的方向

      旋翼設計在直升機更新換代過程中是極為重要的一環。面對未來直升機大速度、大載重、低噪音的設計要求,以往一些經典的旋翼氣動外形逐漸力不從心。

      目前,世界上較為先進的直升機均采用了新穎的旋翼槳葉氣動外形設計,有效提高了旋翼氣動性能和直升機飛行性能。聯合飛機以行業先鋒精神,開拓創新發展,以國家軍用標準為研制要求,組建了參與研制國家重點型號的航空集團體制內大批專家為主體的旋翼系統研發團隊,結合國內外旋翼設計理念和團隊的高性能旋翼設計經驗積累,經過研制280公斤級、350公斤級、500公斤級、3噸級無人機項目,研發出一整套面向多譜系直升機的高可靠旋翼系統解決方案,成為國內首家達到適航標準認證能力的旋翼設備研制單位。

      部件產品

      無軸承旋翼槳葉

      操縱功效大,結構簡單,槳轂阻力小、維護性好

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      無鉸式旋翼槳葉

      輕量化設計、結構緊湊、整體尺寸小、維護方便

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      系統研制能力

      聯合飛機已建立了一套以懸停效率及前飛升阻比為優化目標的旋翼氣動外形優化設計流程。在翼型選擇方面,聯合飛機在已有公開翼型庫的基礎上優化出了包含7%~12%厚度的ZA系列翼型,并以此為基礎對翼型分布展開優化。聯合飛機還建立了一套槳尖形狀優化流程,能夠有效地改進旋翼氣動特性,降低氣動噪聲。 目前,綜合不同平臺的起飛重量、海拔高度和飛行速度要求,聯合飛機已經完成TD220和T333平臺的旋翼氣動設計,以及試飛驗證。

      依據行業規范、標準及相關技術指標要求,聯合飛機開展槳轂和操縱設計選材、結構參數確認、構型選擇、強度、剛度及疲勞強度計算、零組件設計、運動仿真、干涉檢查、六性設計等工作。結合自研槳葉,形成了安全可靠、操縱便捷、性能優越的無人直升機旋翼系統。目前集團可以開展半鉸接式、無軸承式、無鉸式和萬向鉸式等類型槳轂及配套操縱研發。

      為更好進行旋翼動力學設計,聯合飛機開發了剖面特性參數化計算工具批量分析槳葉剖面結構特性。采用旋翼動力學綜合分析軟件,建立和求解旋翼動力學模型。編寫旋翼優化框架軟件,優化槳葉參數,合理配置旋翼動力學頻率以及提高槳葉壽命。 使得復合材料槳葉的使用壽命可達6000小時以上,大大提高旋翼系統的安全性能,降低槳葉全壽命的使用成本。目前,聯合飛機已成功設計制造直徑4.6米的半鉸式旋翼槳葉、直徑6.4米的無鉸旋翼槳葉、直徑6米和10.2米的無軸承旋翼槳葉。

      槳葉制造采用閉合模具熱壓固化成型工藝,保證槳葉外形能夠嚴格貼合模腔型面,使槳葉扭轉角、翼型剖面精度和表面粗糙度等關鍵外形參數精準滿足設計要求。聯合飛機成熟掌握復合材料槳葉制造、平衡及檢驗技術,包括槳葉成型模具制造、槳葉內部泡沫芯加工、短切纖維預制件成型、大梁帶纏繞及維形、槳葉的鋪層、裝配及共固化成型工藝、鏜孔工藝、靜平衡技術、三坐標檢測。 聯合飛機已完成旋翼直徑為4.6米、6米常規槳葉和旋翼直徑為4.6米、6米、10.2米的無軸承旋翼槳葉的制造及驗證。

      目前,聯合飛機已經具備卓越的槳葉性能分析及故障分析評估能力,主要包括靜態動特性測試能力、槳葉靜強度和疲勞強度試驗能力、槳葉飛行載荷測試能力以及旋翼錐體和動平衡測試能力等。

      領先技術能力

      聯合飛機旋翼驅動系統、旋翼驅動方法及裝置專利技術在中國、俄羅斯、日本、歐盟、巴西等國家獲得發明專利授權。電控分控式共軸旋翼操縱系統是新一代共軸旋翼電傳操縱系統技術,屬國際首創,使我國共軸無人直升機操控技術水平向前跨越了一大步,技術水平達到國際領先水平。

      聯合飛機目前完成了柔性梁剖面結構、槳葉鋪層結構、結構選材和成型工藝優化,突破了復合材料一體化柔性梁設計及制造等一系列關鍵技術,形成了一套完整的無軸承旋翼設計方法,研發了4.6米、6米、10.2米的無軸承旋翼,成功躋身國內無軸承旋翼研發的第一梯隊。

      集團設計團隊通過旋翼動力學設計,調節旋翼旋轉動特性,增加有益耦合以減小振動載荷;適當提高一階揮舞以提高操縱功效;進行槳葉強度評估與飛行載荷測試保證槳葉強度和壽命,最后成功研制出一款直徑6.4米的無鉸式旋翼系統,應用于550公斤級共軸直升機,已進行多次0至50米/秒的試飛測試和驗證。

      系統解決方案及案例

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      TD220旋翼系統

      TD220無人直升機是一款350公斤級別的通用小型共軸無人直升機平臺。該平臺旋翼采用半鉸接式槳轂構型,配備單銷槳葉,依靠槳葉根部彈性阻尼器實現擺振運動,依靠槳轂內部金屬軸承實現槳轂變距運動;操縱部分采用家族化電控共軸旋翼技術。

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      T333旋翼系統

      T333無人直升機旋翼槳轂采用無軸承式槳轂構型,旋翼直徑10.2米,采用復合材料柔性梁一體化設計。操縱部分采用家族化電控共軸旋翼技術。

      未來產品

      煥然一新,定義新一代無人機

      近年,以V22和V280作為下一代高速運輸直升機的代表作,受到極大關注。

      一種旋翼同時具備直升機旋翼和螺旋槳的功能,可以使其實現直升機的懸停、前飛、側飛等典型飛行模式,也可以在旋翼傾轉為水平拉進狀態后實現螺旋槳飛機的水平飛行,可以使其飛的更高、更快、更遠。

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