莱昂纳多公司开发碳纤维增强塑料直升机轮毂
来源：航空工业信息网  2021-02-22 10:36:27
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文章关键词： 莱昂纳多 直升机轮毂 碳纤维复合材料

原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-10503.html       据airframer网站2021年1月28日刊文，莱昂纳多（Leonardo）公司团队（由英国莱昂纳多公司、英国国家复合材料中心、英国创新机构Innovate UK组成）于2021年1月1日牵头启动了NATEP项目，项目周期18个月，预算经费25万英镑，旨在开发一种革命性的全复合材料直升机轮毂。项目交付物包括12种通过全面测试的轮毂概念及相关设计/制造方法等。


       这种直升机轮毂由碳纤维增强塑料（CFRP）制成，制造过程采用了订制纤维铺放（TFP）、编织和高压灭菌等先进工艺，可确保材料的高可复用性和可扩展性。这种新型轮毂的密度只有金属轻合金材料（如常用的铝、镁金属材料）轮毂的一半，但机械性能更强，具有超轻、超坚固耐用等特性。

       具体而言，CFRP直升机轮毂的优势特点主要有以下几点：

       1）减重与耐用

       当前的金属轻合金材料直升机轮毂疲劳耐久度不强，相对恶劣的使用环境会加速轮毂的损耗。因此，在直升机使用寿命期间，轮毂部件需要定期维护、检修、更换。CFRP轮毂采用先进的纤维复合材料结构及稳定树脂材料，能够大大提升轮毂部件的抗疲劳寿命和耐腐蚀性能。与铝制材料相比，CFRP轮毂重量减轻约30-40%（即5公斤合金轮毂采用CFRP材料后，可减重约1.5公斤），并显著增强NVH（噪声，振动和粗糙度）性能。

       经初步统计，随着轮毂重量的减轻，直升机飞行效率、航程可显著提升，机上有效载荷数量可有效增加，直升机动力系统选择性更广（如可采用电力等低功率密度推进系统等）。假设直升机通过应用CFRP轮毂减重6公斤后，在日常12000小时使用寿命期间，直升机可节省近1000加仑燃料，二氧化碳减排可达12吨左右。

       2）经济性与通用性

       先进复合材料制造工艺具有极高的可复用性，相关知识成果能够推广到诸多合作领域。

       另外，随着材料/工艺技术的成熟，树脂材料韧性提升，碳纤维价格下降，整体制造过程自动化程度大大提升，CFRP在航空航天领域的应用成效能够日益显现。

       另外，复合材料轮毂在设计方面与原有轮毂保持高通用性，能够显著降低日常改装的时间/人力成本。

       莱昂纳多公司团队表示，整个研究项目将包括直升机轮毂概念设计、开发、制造、验证、测试等全周期过程。项目的研究成果拟广泛推广应用到航空航天各个领域，前景十分广阔。 文章来源：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-10503.html

文章关键词： 莱昂纳多 直升机轮毂 碳纤维复合材料