Текст книги "ВЕРТОЛЕТ 2002 04"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)

Во втором варианте интеграции может возникнуть проблема неизбежного «перемешивания» финансовых потоков, что связано с собственной деятельностью каждого отдельного предприятия и интегрированного комплекса «Ми» в целом.

Конечно, количество и сложность проблемных ситуаций, которые могут возникнуть на стадии реформирования и становления производственной деятельности интегрированного комплекса «Ми», прогнозировать практически невозможно. Поэтому реструктуризацию комплекса «Ми» целесообразно осуществлять поэтапно. Это даст возможность на каждом шаге реформирования анализировать социально-экономические последствия и риски, корректировать нормативно-правовое обеспечение последующих мероприятий.

Цели и задачи интегрированного вертолетостроительного комплекса «Ми».

Консолидация научно-технического, производственного и кадрового потенциалов, материально-технических ресурсов предприятий, занимающихся разработкой и производством вертолетов марки «Ми», направлена на обеспечение нужд народного хозяйства, обороны и безопасности России. В период до 2010 года производственная деятельность интегрированного комплекса «Ми» определяется следующими целями:

– модернизация парка вертолетной техники (вертолеты Ми-2, Ми-8/17, Ми-24, Ми-26) в России, странах СНГ и за рубежом;

– обеспечение выпуска и поставок (включая продажу на экспорт) легких многоцелевых вертолетов Ми-34, транспортнобоевых Ми-24, средних транспортных Ми– 8/17 и тяжелых транспортных Ми-26;

– создание современных центров по технической поддержке и ремонту вертолетов по региональному принципу;

– создание лизинговой компании для обеспечения поставок вертолетной техники «Ми» в эксплуатирующие организации России и стран СНГ;

– завершение разработки и испытаний, организация производства и поставок боевого вертолета Ми-28Н, среднего транспортного вертолета Ми-38, легкого многоцелевого вертолета Ми-54; проведение международной сертификации вертолетов Ми-34С, Ми-8/17, Ми-26ТС;

– реализация программы создания новых образцов авиационной техники, включая перспективный ударный вертолет и транспортный летательный аппарат грузоподъемностью до 6 тонн с преобразуемой несущей системой.

Для удержания и расширения позиций вертолетов «Ми» на мировом рынке требуется обеспечить рост научно-технического потенциала комплекса. Это позволит повысить конкурентоспособность вертолетной техники марки «Ми». В качестве основных направлений деятельности коллектива вновь создаваемого комплекса можно назвать:

– проведение доработок и модернизации вертолетной техники с целью повышения их боевой и транспортной эффективности, продления ресурса и сроков службы вертолетов, поставленных на экспорт;

– оснащение вертолетов современными экономичными двигателями с повышенным ресурсом, внедрение интегрированных комплексов бортового оборудования с открытой архитектурой;

– создание и внедрение интегрированной системы, обеспечивающей информационную поддержку жизненного цикла вертолетной техники, управление технологическими процессами и производственной деятельностью комплекса «Ми».

Заметим, что необходимость создания и внедрения на предприятиях комплекса «Ми» интегрированной системы информационной поддержки жизненного цикла (CALS-технологии) является кардинальной проблемой, определяющей конкурентоспособность вертолетной техники «Ми». Можно предположить, что мировой рынок наукоемкой авиационной продукции и технологий в ближайшее десятилетие полностью перейдет на стандарты CALS-технологий и будет оперировать только продукцией, имеющей электронную документацию.

Внедрение интегрированных информационных систем как основы научно-технической, опытно-конструкторской и производственной деятельности предприятий авиационной промышленности обусловлено требованиями современных международных стандартов IS0-9000, ISO-15531, ISO– 10303, авиакосмического стандарта AS-9000 и российских стандартов. Следовательно, для осуществления международной сертификации вертолетной техники «Ми» и аттестации систем контроля качества на предприятиях комплекса «Ми» необходимо преодолеть технологический барьер, связанный с развитием систем электронного документооборота.

Задачи и полномочия управляющей компании интегрированного комплекса «Ми»

Каждое предприятие вертолетостроительного комплекса «Ми» является самостоятельным юридическим лицом и может осуществлять свою деятельность в соответствии с действующим законодательством, уставом предприятия и на основании сертификатов и лицензий, выданных федеральными ведомствами. Производственная и организационная интеграция предприятий в рамках создаваемого комплекса означает существенное ограничение их самостоятельности, передачу управляющей компании части прав и полномочий юридического лица, возможную диверсификацию производства, введение дополнительной отчетности по итогам хозяйственной деятельности. Очевидно, что управляющей компании необходимо иметь убедительные финансово-экономические аргументы и обоснованные нормативно-правовые полномочия для эффективного управления интегрированным комплексом.

На управляющую компанию интегрированного комплекса «Ми» в обязательном порядке должны быть возложены задачи, решение которых связано с объединением материально-технических и производственных ресурсов всех предприятий комплекса.

Ми-28Н

Проведение единой научно-технической и производственной политики, формирование и реализация программ развития комплекса «Ми»

Управляющая компания должна обеспечить централизованное руководство, координацию и контроль проводимых работ, распределение материально-технических ресурсов по программам развития комплекса, связанных с разработкой, модернизацией и поддержанием летной годности вертолетной техники, с техническим и технологическим перевооружением и реконструкцией производства, с военно-техническим сотрудничеством, с подготовкой квалифицированных кадров. В задачи компании входит также координация мероприятий, направленных на поддержание мобилизационных мощностей комплекса на уровне, обеспечивающем потребности государства в части обороны и безопасности.

Выполнение федеральных целевых программ Российской Федерации. Управляющая компания должна обеспечить координацию и контроль выполнения НИОКР по федеральным целевым программам, связанным с созданием перспективных образцов вертолетной техники. Особое внимание уделяется Государственной программе вооружения, федеральным целевым программам «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года», «Национальная технологическая база», «Исследования и разработки по перспективным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гг.».

Управляющая компания должна обеспечить подготовку предложений по формированию федеральных целевых программ развития авиационной техники в части вертолетостроения, координировать усилия вертолетостроительного комплекса, направленные на развитие и внедрение научно-технических достижений в области критических технологий.

Внешнеэкономическая деятельность и военно-техническое сотрудничество. Поскольку контрольный пакет акций управляющей компании принадлежит Российской Федерации, она имеет возможность получить лицензию на выполнение НИОКР, поставки и модернизацию вертолетной техники, ремонт и техническое обслуживание вертолетов в течение всего жизненного цикла. Следовательно, на управляющую компанию целесообразно возложить функции головного исполнителя сквозных контрактов по внешнеэкономической деятельности (ВЭД) и военно-техническому сотрудничеству (ВТС), включая:

– формирование и проведение единой технической политики в области ВЭД и ВТС, ценообразование с учетом мировой конъюнктуры при экспортных поставках вертолетов «Ми» и их продвижении на мировом рынке;

– формирование и реализацию целевых программ разработки, производства и экспортных поставок модификаций вертолетной техники, обеспечение технической поддержки эксплуатируемой техники;

– осуществление международной сертификации вертолетов «Ми»;

– страхование сделок в области ВЭД и ВТС;

– размещение заказов по экспортному контракту на предприятиях комплекса.

Формирование источников финансирования программ и проектов. Интегрированная структура комплекса «Ми», созданная в соответствии с указом Президента Российской Федерации и постановлением Правительства Российской Федерации, будет обладать значительными возможностями в части привлечения финансовых ресурсов для выполнения программ создания конкурентоспособной вертолетной техники под гарантии государственных или региональных органов.

При формировании программ инвестиционного финансирования технических проектов управляющая компания должна решить следующие задачи:

– разработка механизма и использование государственных гарантий по инвестиционным программам, организация долевого участия государства в приоритетных инвестиционных проектах;

– привлечение иностранных инвестиций и реализация совместных программ вертолетостроения;

– выполнение финансовых операций на рынке ценных бумаг и фондовом рынке.

Нормативно-правовое обеспечение деятельности комплекса «Ми». Развитие производственной деятельности интегрированного комплекса «Ми» невозможно без нормативно-правовой поддержки, адекватной современным социально-экономическим условиям. На управляющую компанию целесообразно возложить задачи взаимодействия с федеральными и региональными органами законодательной и исполнительной власти, подготовку проектов нормативно-распорядительных документов в области ВТС, функции третейского судьи по хозяйственным спорам внутри кооперации и др.

Для успешного выполнения перечисленных выше задач деятельность управляющей компании должна быть подкреплена соответствующими статьями уставных документов предприятий-участников и нормативно-правовыми актами Российской Федерации, регламентирующими интеграцию и последующую деятельность интегрированного комплекса «Ми».

Ми-24ПН

Практическая деятельность по созданию интегрированной структуры

С ноября 2001 г. действует рабочая группа ответственных представителей ведущих предприятий вертолетостроительного комплекса «Ми», созданная для ведения организационной работы и подготовки документов, необходимых при создании интегрированной структуры ОАО Корпорация «Вертолеты «Ми».

Рабочей группой подготовлен проект «Концепции создания и перспективного развития интегрированной структуры ОАО Корпорация «Вертолеты Ми». Концепция содержит предварительный анализ научно-технических, производственных и социально-экономических проблем интеграции и основные направления их решения, а также определяет перечень первоочередных задач и приоритетных целей деятельности интегрированной структуры, очерчивает круг вопросов, требующих организационного и нормативного урегулирования (имущественные отношения, государственное регулирование, интеллектуальная собственность и др.).

ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» вышло в Минпромнауки России с предложением включить в перечень конкурсных тем на 2003 год разработку системного проекта интеграции вертолетостроительного комплекса «Ми» и программы его перспективного развития.

Очевидна необходимость комплексных научно-исследовательских работ, результаты которых должны содержать:

– оценку экономической эффективности создания и хозяйственной деятельности интегрированного комплекса «Ми»;

– научно-методическое обеспечение механизма интеграции предприятий, включая систему нормативной документации, регламентирующей деятельность управляющей компании интегрированного комплекса «Ми»;

– материалы комплексного обследования технологических процессов производства и заключение технологического аудита предприятий комплекса «Ми»;

– рекомендации по внедрению комплекса программных средств CALS-технологий, обеспечивающих производственную деятельность комплекса «Ми» в соответствии с требованиями международных стандартов ISO;

– проект комплексной научно-технической программы на долгосрочную перспективу, определяющей основную загрузку предприятий комплекса «Ми»;

– рациональное обоснование этапов реструктуризации вертолетостроительного комплекса «Ми» и подготовку плана организационно-технических мероприятий по ее реализации;

– рекомендации по совершенствованию системы продаж и сервисного обслуживания вертолетной техники на внутреннем и внешнем рынках.

Все вышеперечисленные работы должны стать базовым, доказательным материалом для принятия принципиальных решений, определяющих перспективное развитие и механизм интеграции вертолетостроительного комплекса «Ми» на ближайшее десятилетие.

Таким образом, тщательный анализ и сбалансированное обоснование механизма проведения мероприятий по интеграции предприятий комплекса «Ми» должны предшествовать практической деятельности по созданию интегрированной структуры, обеспечивающей разработку, производство и техническое поддержание вертолетной техники гражданского и военного назначения.

Юрий АНДРИАНОВ, Генеральный директор МВЗ им. М.Л. Миля

Юрий БАРДИН, советник генерального директора Александр РУБАН, зам. генерального директора по координации программ

Проектирование намотка композитных лопастей: опыт и потенциальные возможности

На Московском вертолетном заводе им. М.Л. Миля около сорока лет тому назад при производстве лопастей из композиционных материалов стали использовать метод намотки. За прошедшие годы было создано специальное оборудование и разработаны технологические процессы, которые сегодня применяются на нескольких серийных заводах. Намотка используется для изготовления лопастей в очень широком диапазоне размеров. Так, лопасть рулевого винта вертолета Ми-34 имеет длину менее одного метра, а лопасть несущего винта Ми-26 – около 15 метров. Однако, несмотря на столь длительное и широкое применение метода намотки, его потенциальные возможности далеко не исчерпаны. В этой статье представлены результаты некоторых экспериментальных и проектных работ, целью которых было исследование возможностей намотки для совершенствования конструкции и технологии изготовления лопастей из композиционных материалов.

Главное требование – надежность

Лопасть несущего винта является главным агрегатом вертолета, определяющим его летные характеристики и безопасность эксплуатации. С технической точки зрения лопасть – агрегат, который должен обладать максимально возможным уровнем надежности, и который требует вследствие этого, самого пристального внимания на всех этапах проектирования, производства и эксплуатации.

За почти столетний период развития автожиров и вертолетов разработано множество вариантов конструкции лопасти несущего винта. Технология ее производства также развивалась и видоизменялась в соответствии с развитием научно-технических достижений в области авиации. При этом более простые конструкции, более прочные материалы и более эффективные технологические процессы вытесняли сложные конструкции, менее прочные материалы и малоэффективные технологические процессы.

Около полувека тому назад была сконструирована лопасть на основе трубчатого лонжерона с 0-образным поперечным сечением. До настоящего времени лопасть этой конструкции является одной из самых распространенных и самых удачных с технической точки зрения. Так как 0-образная форма поперечного сечения лонжерона обеспечивает наибольшую крутильную жесткость, приходящуюся на единицу веса лопасти, то она применяется практически на всех лопастях вертолетов фирмы Миля, включая лопасти из композиционных материалов. Лонжероны лопастей изготавливаются преимущественно из алюминиевых сплавов, для тяжелых вертолетов – из высококачественных сталей и из титановых сплавов.

Преимущества лопастей из композиционных материалов широко известны. Главные из них заключаются в том, что лопасти из композиционных материалов:

– не имеют ограничений ресурса по усталостной прочности;

– не подвержены коррозии (при эксплуатации в различных климатических условиях);

– не требуют активной системы обнаружения повреждений (при наличии даже серьезных повреждений и дефектов усталостное разрушение композиционного волокнистого материала развивается достаточно медленно и может быть обнаружено по изменению внешнего вида и жесткостных характеристик лопасти, то есть лопасти из композиционных материалов можно эксплуатировать по техническому состоянию);

– позволяют улучшать летные характеристики вертолета, так как композиционные материалы имеют более высокие характеристики удельной прочности и жесткости.

Несмотря на общепризнанные преимущества лопастей из композиционных материалов, значительная часть вертолетов летает на винтах с металлическими лопастями. Металлические лопасти производятся и, видимо, еще долго будут производиться. Причина заключается в том, что лопасти из композитов значительно дороже лопастей с металлическими лонжеронами, и экономическая целесообразность перехода на лопасти из композиционных материалов не всегда является очевидной. Производство лопастей по определению является мелкосерийным, поэтому затраты на специализированную технологическую оснастку очень трудно окупить. Из-за роста амортизационных отчислений растет конечная цена продукции и, соответственно, снижается конкурентоспособность вертолета как транспортного средства. Стоимость и стабильность характеристик лопастей из композиционных материалов в значительной мере зависят также от того, насколько их конструкция «пригодна» к применению механизированных и автоматизированных производственных процессов.

На фирме Миля так же, как и на других вертолетостроительных фирмах, постоянно ведутся работы по совершенствованию конструкции лопастей из композиционных материалов, а также по механизации и автоматизации процессов их производства. Одна из целей этих усилий – снижение стоимости производства композитных лопастей до уровня, сопоставимого со стоимостью производства металлических лопастей.

Преимущества намотки

Для лопастей из композиционных материалов, лонжерон которых представляет собой трубчатую балку с D-образным поперечным сечением, соотношение трудозатрат на изготовление отдельных элементов и на сборку лопасти выглядит примерно так, как показано на диаграмме (рис. 1).

Из диаграммы следует, что лопасть – агрегат, изготавливаемый преимущественно вручную, причем около половины трудоемкости приходится на изготовление лонжерона.

Известны два способа изготовления лонжеронов лопастей – выкладка и намотка.

Многочисленные попытки многих фирм автоматизировать процесс выкладки применительно к лонжеронам лопастей пока не увенчались успехом.

Рис. 1. Распределение трудозатрат при изготовлении элементов и сборке лопасти

Рис. 2

Рис. 3

Фото 1

Таблица. Сравнительная оценка процессов намотки и выкладки
Параметры	Ручная выкладка	Намотка
Производительность	3	6
Прочность изделия	3	10
Квалификация формовщика	10	2
Сложность изделия	9	4
Однородность изделия	1	9
Оценка в баллах: 10 – наивысшая

Изготовление лонжерона методом намотки несколько снижает его долю в суммарной трудоемкости. Однако более важными представляются следующие преимущества применения метода намотки для изготовления лонжеронов лопасти.

В перечне требований, предъявляемых к лопасти несущего винта вертолета, самыми важными являются требования обеспечения необходимой прочности. Если лонжерон лопасти выполнен в виде трубчатой балки, имеющей поперечное сечение 0-образной формы, то при изготовлении его методом выкладки волокна композиционного материала, образующие кольцевой контур, неизбежно должны быть разрезаны. Типовой технологический прием заключается в том, что предварительно изготавливаются две балки С-образного профиля, которые затем соединяются в трубчатый лонжерон, имеющий, как минимум, два продольных разреза (рис. 2). Такой технологический прием противоречит волокнистой структуре композиционных материалов и, безусловно, снижает потенциальную прочность конструкции.

Метод намотки позволяет изготовить монолитную конструкцию без швов и соединений (рис. 3). Вследствие этого при одинаковой массе конструкции мотаные лонжероны обладают более высокими запасами прочности и живучести по сравнению С лонжеронами, изготовленными методом ручной укладки. Это обстоятельство представляется самым существенным аргументом в пользу намотки при сравнении альтернативных вариантов изготовления лопастей из композиционных материалов.

Метод намотки широко применяют в различных областях техники для изготовления изделий, имеющих, как правило, форму тел вращения. По экспертным оценкам, показанным в таблице, намотка по сравнению с ручной укладкой обладает преимуществами по прочности, однородности и производительности. Эти параметры имеют определяющее значение при выборе технологического процесса для серийного производства особо ответственного агрегата вертолета – лопасти.

Исследования возможностей применения метода намотки для производства лонжеронов лопастей из композиционных материалов на Московском вертолетном заводе были начаты в 60-е годы по инициативе основателя фирмы МЛ. Миля. Первоначально для проведения эк спериментальных работ в этой области применялись модифицированные токарные станки. Однако вследствие низкой изгибной жесткости длинномерных оправок схема токарного станка, которая предполагает вращение оправки во время намотки для изготовления лонжеронов лопастей, оказалась малопригодной.

В связи с этим был спроектирован специализированный намоточный станок, у которого в процессе намотки оправка остается неподвижной, а намоточное устройство перемещается относительно оправки (аналогичная схема давно применяется в машинах для обмотки трубопроводов и электрических кабелей). Для исключения прогиба оправки под действием собственного веса станок был оборудован пневматическими опорами, которые автоматически поднимаются и опускаются при движении намоточного устройства. Первоначально станок был оборудован намоточным устройством с одним раскладчиком (фото 1). Позднее были разработаны модификации станка, намоточное устройство которого содержит четыре синхронно работающих раскладчика (фото 2). Намотка лонжеронов лопастей осуществляется предварительно приготовленным препрегом в виде ленты (фото 3).

Управление работой станка осуществляется системой числового программного управления. Для программирования намотки оболочек некруглого сечения (лонжероны лопастей и стабилизаторов) совместно с НИАТ были разработаны математические модели и на их основе создана специализированная система подготовки программ числового управления «Намотка».

В начале 70-х на фирме Миля были выполнены работы, в ходе которых метод намотки и метод ручной выкладки прошли сравнительную экспериментальную и производственную проверку.

Для вертолета Ми-26 были созданы лопасти несущего (диаметр – 32 метра) и рулевого (диаметр – 7,6 метра) винтов, которые до настоящего времени производятся серийно. Лонжерон лопасти несущего винта вертолета имеет поперечное сечение D-образной формы и состоит из трех цилиндрических оболочек (рис. 4). Внутренняя оболочка представляет собой стальную трубчатую балку переменного сечения с выполненными в комлевой части стыковочными проушинами. Эта балка воспринимает основную долю нагрузок лопасти и является той ее частью, которая определяет основные эксплуатационные ограничения лопасти:

– по ресурсу (усталостная прочность);

– календарному сроку службы (коррозия);

– эксплуатационным расходам (необходимы периодические осмотры).

Две другие оболочки выполняются из стеклопластика методом ручной выкладки. Одна из стеклопластиковых оболочек приклеена непосредственно к стальной трубе, а другая расположена по отношению к ней с некоторым зазором и образует аэродинамический контур носовой части. В зазоре между стеклопластиковыми оболочками расположены соединяющие их между собой узкие продольные элементы, выполненные также методом ручной выкладки из стеклопластика. Хвостовая часть лопасти выполнена практически полностью из композиционных материалов.

Одной из главных технологических проблем при производстве лопасти несущего винта вертолета Ми-26 оказалось образование складок в стеклопластиковых оболочках при изготовлении их методом ручной выкладки. Для лопастей несущего винта вертолета Ми-26 появление складок в стеклопластиковых оболочках не является фатальным, так как основные нагрузки (как уже было сказано ранее) несет стальная труба, являющаяся главным силовым элементом лонжерона. Однако трещины, которые могут появиться на месте складок слоев композиционного материала, – весьма неприятный эксплуатационный дефект. Несмотря на то, что значительная часть элементов лопасти несущего винта вертолета Ми-26 выполнена из композиционных материалов, она (с учетом перечисленных выше недостатков) уступает по эксплуатационным качествам лопастям, полностью выполненным из композиционных материалов.

Фото 2

Фото 3

Рис. 4

Около 10 лет назад лопасть несущего винта вертолета Ми-26 была перепроектирована. Опытные образцы лонжерона лопасти были изготовлены методом намотки и успешно прошли усталостные испытания. Однако вследствие экономического кризиса работы по цельнопластиковой лопасти несущего винта вертолета Ми-26 были остановлены и технологическая оснастка законсервирована.

Для вертолета Ми-26 были разработаны, изготовлены и прошли полный цикл испытаний, включая летные, два типа цельнопластиковых лопастей рулевого винта. Оба типа лопастей имеют аналогичную аэродинамическую компоновку и лонжерон с D– образным поперечным сечением. Главное их различие заключалось в том, что лонжероны лопастей первого типа изготавливались ручной выкладкой, а второго – намоткой. К серийному производству были приняты и около 20 лет производятся и успешно эксплуатируются лопасти второго типа.

Кроме лопастей рулевого винта вертолета Ми-26, примерно в тот же период времени на фирме Миля были спроектированы, изготовлены и испытаны лопасти нескольких экспериментальных винтов. Изготавливались они как методом выкладки, так и методом намотки.

Сравнение этих двух методов изготовления лонжеронов лопастей позволяет сделать вывод о том, что при использовании метода намотки создается материал, который лучше противостоит опасности возникновения складок – главного повреждающего фактора для слоистых композиционных материалов. Метод намотки позволяет также исключить из процесса изготовления лонжерона следующие операции:

– раскрой заготовок композиционного материала (при серийном производстве для выполнения этой операции необходимо специальное оборудование, стоимость которого вполне сопоставима со стоимостью намоточного станка);

– маркировку, взвешивание и селективный подбор заготовок;

– транспортировку большого числа «сырых» длинномерных заготовок препрега из зоны раскроя в зону формирования изделия (именно на этом этапе наиболее вероятно возникновение складок);

– ручную укладку и позиционирование отдельных заготовок при формировании изделия;

– ручное разглаживание и уплотнение слоев композиционного материала в процессе формирования изделия.

Кроме того, при прессовании изделий, изготавливаемых методом выкладки, возможен дрейф отдельных заготовок препрега, что в принципе исключено при изготовлении трубчатых изделий методом намотки.

Так как метод намотки позволяет изготовить потенциально более прочные конструкции, то он представляется более предпочтительным для изготовления трубчатых лонжеронов лопастей вертолета.

Рис. 5

Фото 4

Совершенствование конструкции

Одной из самых интересных работ по развитию метода намотки применительно к изготовлению композитных лопастей можно считать разработку конструкции и производственного процесса для композитной лопасти несущего винта вертолета S-76. Работы выполнялись по заказу и при техническом содействии фирмы Sikorsky Aircraft. Были изготовлены и испытаны (с весьма положительными результатами) образцы лонжеронов. К сожалению, по причинам, не имеющим отношения к технике, работы были остановлены и их результаты не могут быть представлены в данной публикации.

Для демонстрации возможностей разработанного на фирме Миля способа изготовления лопастей методом намотки в этой части статьи представлены результаты экспериментальной работы, проведенной с целью усовершенствования конструкции комлевого (присоединительного) узла композитной лопасти, и проект лопасти несущего винта вертолета Ми-60.

Комлевые узлы композитных лопастей, разработанных на фирме Миля, выполняются следующим образом. При намотке лонжеронов лопастей в комлевой части лопасти между слоями намотки укладывают дополнительные усиливающие прокладки, состоящие из слоистого композиционного материала и (или) металлической фольги. Для обеспечения необходимой адгезии поверхности фольги предварительно подвергают специальной обработке. После полимеризации лонжерона производят механическую обработку его комлевой части, сверление и расточку стыковочных отверстий так же, как это делают для металлических лопастей.

Такая конструкция присоединительного узла приводит к увеличению массы и усложняет процесс изготовления лонжерона лопасти, в связи с чем предпринимались неоднократные попытки изменить конструкцию комлевого узла лопасти и технологию его изготовления. В частности, была разработана лопасть несущего винта, содержащая трубчатый лонжерон из композиционного материала с повторяющимся перекрестным спиральным расположением армирующих волокон, которые в комлевой части лонжерона охватывают втулки стыковочного узла с изменением направления спирали.

Армирующие волокна, охватывая втулки комлевого узла, образуют слои двух различных чередующихся типов. В случае, когда угол охвата втулок армирующими волокнами меньше 180°, в процессе намотки образуются слои типа У, а в случае, когда угол охвата больше 180°, образуются слои типа Y. Слои указанных типов чередуются друг с другом, как показано на схеме (рис. 5).

Всего было изготовлено и испытано около десяти образцов лонжерона с комлевым узлом описанного типа. Вид одного из образцов до испытаний и характер типового разрушения образцов показаны на фотографиях (фото 4, 5).

Ни на одном из образцов во время испытаний не было отмечено разрушений по проушинам комлевого узла. В разработанной конструкции за счет прямой передачи нагрузок с армирующих волокон на втулки удалось обеспечить необходимую прочность комлевого узла при значительно меньшей массе. Кроме того, удалось снизить трудоемкость изготовления лонжерона и повысить коэффициент использования композиционного материала.

Фото 5

Рис. 6

Рис. 7

Как уже было отмечено выше, лопасть с трубчатым лонжероном и традиционным хвостовым отсеком с сотовым заполнителем является агрегатом, изготавливаемым в значительной степени вручную, что, естественно, сказывается на ее стоимости и качестве. При проектировании лопасти несущего винта вертолета Ми-60 была предпринята попытка максимально использовать возможности намотки для того, чтобы создать конструкцию, требующую при производстве минимума ручных операций. В результате была разработана конструкция лопасти, у которой все элементы (за исключением противоабразивной накладки) изготавливаются методом намотки. Общий вид лопасти и характерное поперечное сечение показаны на рис. 6 и 7.