36直九主桨叶前缘包铁脱粘现象研究-姜志金(7)

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1、第二十八届（2012）全国直升机年会论文直九主桨叶前缘包铁脱粘现象研究姜志金"白宏伟$王传奇2（1.+航工业哈尔滨飞机工业集团;2.海军驻哈尔滨地区航空军代室，哈尔滨，150066）摘要：直九主桨叶前缘包恢保护着主桨叶的前缘部分，确保旋翼飞行中的安全。木文通过对多年來旋翼前缘包铁出现的脱粘现象进行整理分析，乘点研究在前缘包铁成熨、尚化过程中产生脱粘现象的原因，为以后减少主桨叶前缘包铁出现脱粘起到预防作用。同时结介脱粘的位置和面积大小给出修理方案。对今后类似故障现彖的排除和修理可作冇益借鉴参考。关键词：主桨叶；包铁；脱粘；

2、修理1引言随着社会进步，科技发展，无论军事述是民用上对直升机的需求量日益增大，除了直升机不可缺少的用途外，直升机的安全性则是用户最为关心的。作为直升机升力来源的旋翼桨叶是保证直升机安全飞行不对缺少的重要部件。伴随技术的飞速发展，新材料不断的出现，直升机旋翼己经从最初的木质材料、金属材料发展到今天的复合材料桨叶。技术的成熟也使复合材料桨叶的安全性大大的增强。复合材料桨叶具有刚度大、柔韧性好、重量轻、安全性高的特点，已经被世界各国的直升机广泛所采用。中国直升机事业起步较晚，直九复合材料桨叶的出现，使中国直升机旋翼生产技术有了

3、跨越性人发展，同时带动了屮国复合材料产业的相关发展。经过近三十年的不断探索和研究，肓九复合材料桨叶生产技术在不断的成熟和发展。肓九复合材料桨叶是一种具有代表性的复合材料桨叶，其零部件采用了当前世界上先进的复合材料制成。直九旋嵬由复合材料蒙皮、Z型梁、复合材料人梁、聚氨酯填充泡沫、金属结构件等部分组成，详细结构见图lo图1直九机桨叶结构示意图1-不锈钢前缘包片（4片）；2-黃铜整体配重（调整挥舞固有频率）；3-桨根堵盖；4-钢连接衬套；5-桨根垫块；6-桨根加强层；7-后Z型梁；8-前Z型梁;9-主桨叶大梁；10-动平衡调

4、整片；11-后掠桨尖罩；12-静平衡配重固定螺栓；13-动平衡配重固定螺栓；14-桨尖罩支座15-前缘蒙皮；16-聚氨酯泡沫填块；17-后缘蒙皮；18-后缘条；19-主桨叶重心标记（黄色圆圈）；20-主桨叶折叠支撐位置标记（黃线）。2直九主桨叶前缘包铁2.1主桨叶前缘包铁主桨叶中不同的零部件起着不同的作用，粘接后则形成了使直九直升机翱翔蓝天的先进的复合材料桨叶。在直升机飞行过程中，旋翼所处的气动环境复杂多变，除了旋翼旋转产生拉力，桨叶还受到多种力的作用，这些力作用的方向、大小各不同，产生的影响也不同，桨叶表面轻微的变化都

5、会引起旋翼整体受力情况的巨大变化，所以冇效的保护桨叶前缘部分是至关璽要的。前缘包铁粘接于桨叶而缘位置，四块包铁保护着桨叶前缘，使桨叶而缘部分免遭损伤危险，极大的增加了E行的安全和E行员的安全感。前缘包铁见图2。包铁图2桨叶前缘包铁2.2前缘包铁生产流程直九桨叶前缘共粘接四块包铁保护桨叶前缘部分，四块包铁根据所处桨叶位置和旋转过程中气动环境的不同，由桨尖向桨根依次分为三种厚度类型：0.6mm,0.6mm,0.4mm,0.25mm。为了保证包恢能够良好的与桨叶粘接在一起，包诙从成型到粘接需要经过多道工序流程。由于旋翼所处的气

6、动环境，经过计算设计人员选取了不锈钢lCrl8Ni9作为包铁的材料。但是包铁的三种厚度致使包铁在成型过程中采用两种不同的方式进行成形。其中两片0.6mm厚的包铁采用比较旧的工艺方法进行成形，使用模具进行轧压成形；0.4mm和0.25mm的两片包铁则是采用先进的包铁拉伸成形机进行成形生产。最后均采用人工剪切的方法减去多余部分。包铁成型后盂要对表面进行酸洗处理，涂抹底胶等待进入固化炉固化。在成形过程中，为了方便包铁在固化模具内的安装，会使包铁张开处冇»3mm的张开量。2.3前缘包铁受力情况直九旋翼是直九直升机升力的来源，在旋

7、翼旋转过程中，处于前缘位置的包恢处于复杂多变的气动力环境中，受力情况比较复杂。因受条件制约，暂时无法真实准确的描述出桨叶受力情况，只能在理想状态下对前缘包铁的受力情况进行分析。1、在直升机飞行中，旋翼旋转使前缘包铁受到离心力作用F=M^Rcose,角速度越大，其受到的离心力也就越人。2、在旋翼旋转过程中，前缘包铁受到气流的阻力作用，同一块包诙，随着桨叶旋转转速的增大阻力越大；一片桨叶上的四块包铁，在同一速度下，从桨叶尖部到根部，阻丿J大小依次减小。在前0状态，包铁相对于气流的速度为周向分M=r+//QRsin^?径向分量

8、=〃QRcos0包铁和对•于气流的速度随著方位角的周期变化而变化。在前飞过程中，山于前飞速度分量的影响，造成旋翼旋转平面上左右两边的相对气流速度不对称，在前行桨叶区域桨叶逆风旋转，相对气流速度比顺风旋转的后行桨叶要大，相对方向也不同。直升机的而飞速度越大，旋翼旋转平面上和对气流的不对称程度越大，不对称气流使包铁受力和