Углеродные нанотрубки как элемент структуры вертолетной лопасти нового поколения

[Heli]

Армия США изучает возможность применения углеродных нанотрубок в конструкции вертолетных лопастей для повышения их эффективности. Исследователи из Лаборатории военных исследований надеются, что им удастся разработать новое поколение лопастей, а также крыльев самолетов.

Инженер Bryan Glaz рассказал, что они армируют полимерную матрицу лопасти углеродными нанотрубками и в определенных местах, например около крепления к втулке "это дает большую отдачу от затраченных средств."

Динамика несущего винта может быть неустойчивой. Принципиальные ограничения, налагаемые конструкцией и аэродинамикой винта мешают реализации проектов машин следующего поколения, отличающихся от существующих значительным увеличением полезной нагрузки, скорости и дальности полета.

Существует компромисс между лопастями, которые передают малый уровень вибраций на фюзеляж и лопастями, дающими несущему винту высокую устойчивость. Лопасти с хорошими характеристиками устойчивости, как правило, подвержены и высоким вибрационным нагрузкам, что являются основной причиной ремонта и технического обслуживания вертолетов.

Верно и обратное: несущие винты с небольшими уровнями генерируемых вибрации обладают проблемами с динамической устойчивостью, которые в свою очередь снижают их эффективность.

Исследователи министерства обороны США поставили себе цель устранить данный компромисс и создать конструкцию лопасти, которая одновременно была бы устойчива в широком диапазоне режимов работы, но не была бы подвержена повышенной вибрации. Ожидается, что введение углеродных нанотрубок приведет к увеличению рассеивания энергии из-за трения между ними и матрицей, а следовательно и к улучшению демпфирующих качеств лопасти.

Армейские исследователи обратились к последним научным публикациям, которые показывают, что углеродные нанотрубки могут эффективно рассеивать энергию в образцах малого размера. Однако было неизвестно насколько значителен будет данный эффект при использовании полноразмерной структуры, такой как лопасть вертолета.

Новый материал будет похож на существующие композиты, в том смысле, что его структура будет по-прежнему состоять из матрицы, армированной волокном, но качества лопасти, в которой он найдет свое применение будут значительно отличатся от нынешних.

http://helihub.com/2013/06/13/us-arm...ormance-gains/

[PoHbka]

Очень интересная тема.