◎康昱天

旋翼機(jī)是飛機(jī)當(dāng)中的一種主要類型，其主要依靠旋翼槳葉高速旋轉(zhuǎn)，為旋翼機(jī)提供動(dòng)能。因此，從生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)來看，旋翼槳葉的設(shè)計(jì)工作是整個(gè)機(jī)身制造工作中的關(guān)鍵所在，直接影響旋翼機(jī)的運(yùn)行安全。還需要飛機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)引起重視，積極研究優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)效果的可行方法。

一、旋翼機(jī)復(fù)合材料旋翼槳葉設(shè)計(jì)工作的基本要點(diǎn)

通過不斷總結(jié)和分析以往的旋翼槳葉制造數(shù)據(jù)，技術(shù)人員意識(shí)到，想要推動(dòng)飛機(jī)生產(chǎn)制造工作的順利開展，必須要對(duì)槳葉材料進(jìn)行合理的選擇，并擬定科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，要重點(diǎn)提高自身的創(chuàng)新意識(shí)及能力，以便于提高設(shè)計(jì)工作水平及效率。

1.對(duì)材料的合理選擇。

基于我國對(duì)環(huán)境保護(hù)以及資源節(jié)約的基本要求，在實(shí)際進(jìn)行旋翼機(jī)的槳葉制造工作時(shí)，各個(gè)企業(yè)都開始選擇使用清潔性的復(fù)合材料?，F(xiàn)階段，市面上常見的復(fù)合材料種類有很多，而從航空航天領(lǐng)域發(fā)展的趨勢看，纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料逐漸成為制造航空航天飛行器結(jié)構(gòu)件材料的主流。在旋翼槳葉選材設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，目前使用較多的是玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。從比強(qiáng)度、比剛度、比疲勞強(qiáng)度來說，碳纖維也是很優(yōu)秀的材料，但是它更脆一些。而玻璃纖維復(fù)合材料因?yàn)槠鋬?yōu)異的縱向拉伸強(qiáng)度，輕質(zhì)、較高強(qiáng)度、較高模量以及穩(wěn)定的化學(xué)性能等特點(diǎn)，成為了新時(shí)期企業(yè)在制造旋翼機(jī)旋翼槳葉大梁材料的首選。

2.基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

旋翼機(jī)旋翼翼型的選擇可以參考直升機(jī)翼型。在直升機(jī)翼型中，按照大梁的構(gòu)造劃分，比較常見的有C 形梁、D 形梁以及多管梁結(jié)構(gòu)。按照剖面分隔或封閉區(qū)間的劃分有單閉腔、雙閉腔和多閉腔等。不過，旋翼機(jī)旋翼因其特殊的自旋轉(zhuǎn)方式，不必考慮槳葉的扭轉(zhuǎn)力矩的特點(diǎn)。因此，在選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)也相對(duì)較為簡單，只需要從制造難易程度及使用效果兩個(gè)方面進(jìn)行分析。通常情況下，復(fù)合材料旋翼槳葉一般采用C 形結(jié)構(gòu)，這樣既能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，又能有效地節(jié)省成本，是旋翼機(jī)翼型的首選。在旋翼槳尖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用整流罩封閉槳葉尖端就可以了。至于槳尖形狀，考慮到制造成本，仍采用傳統(tǒng)的矩形槳尖即可。另外，在旋翼槳葉根部處設(shè)計(jì)時(shí)，亦可設(shè)計(jì)成整流罩，或者切斷面直接封閉形式。此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，對(duì)技術(shù)人員的工作能力沒有過高的要求。

3.信息技術(shù)的合理應(yīng)用。

在新時(shí)期的發(fā)展過程中，生產(chǎn)制造企業(yè)逐漸意識(shí)到了信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，開始在內(nèi)部增加資金投入，完善計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建。希望通過計(jì)算機(jī)軟件來智能化的統(tǒng)計(jì)和分析各種復(fù)合材料的對(duì)比數(shù)據(jù)，然后制作表格，直觀清晰的分析出各種材料的優(yōu)勢及缺點(diǎn)。最后，結(jié)合具體的旋翼槳葉設(shè)計(jì)制造要求進(jìn)行合理的選擇。此外，企業(yè)應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)的技術(shù)工作人員，結(jié)合旋翼槳葉的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建旋翼機(jī)的立體模型。利用信息技術(shù)智能分析出基礎(chǔ)制造數(shù)據(jù)信息當(dāng)中存在的問題，然后及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。通過這種方式，有效提高制造工作的質(zhì)量，確保旋翼機(jī)在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。

二、企業(yè)在制造旋翼槳葉時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的注意事項(xiàng)

企業(yè)在新時(shí)期開展旋翼槳葉制造工作時(shí)，還有一些注意事項(xiàng)需要遵守，具體包括以下幾個(gè)方面：

1.制造方式的選擇。

旋翼機(jī)復(fù)合材料旋翼的制造方法可分為兩種，一種是參考直升機(jī)旋翼槳葉制造過程，采用閉合模具熱壓固化成型的方式。此種方法也分為高溫固化膠接成型工藝技術(shù)（美意）和中溫共固化模壓成型工藝技術(shù)（歐直）。通過在模具中一起成型旋翼，又或者是使用模具成型旋翼的多個(gè)部件，在進(jìn)行二次膠接，來實(shí)現(xiàn)對(duì)旋翼的制造。D 形大梁或多管梁多采用第一種成型方式，C 形大梁則多用第二種成型方式。

但隨著復(fù)合材料成型工藝技術(shù)的發(fā)展，特別是復(fù)合材料一次成型工藝的成熟，后者因?yàn)橹圃斓男砹慵?shù)少、結(jié)構(gòu)整體性好，有利于提高槳葉疲勞壽命，逐漸成為主要制造方式。另一種則是對(duì)于私人自制的旋翼，由于私人制作的旋翼機(jī)對(duì)旋翼要求不多、結(jié)構(gòu)簡單，多使用傳統(tǒng)加工工藝制造。直接鑄造鍛造或者模壓成型都是比較常見的方法。因此，這就要求生產(chǎn)制造企業(yè)結(jié)合具體情況，對(duì)制造方式進(jìn)行科學(xué)的選擇，以提高旋翼機(jī)的制造效果。

2.制造流程的合理性。

旋翼設(shè)計(jì)制造上，目前已經(jīng)提出了新型填充物來實(shí)現(xiàn)旋翼制造一次成型及配重可調(diào)性，未來旋翼機(jī)旋翼制造將向一次成型發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)旋翼機(jī)飛行時(shí)能及時(shí)反映旋翼的健康狀況，對(duì)旋翼的實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)也將是未來革新的主要方向。這些都是新時(shí)期技術(shù)人員在進(jìn)行旋翼機(jī)復(fù)合材料的旋翼槳葉設(shè)計(jì)制造工作時(shí)，需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。雖然創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展進(jìn)步的不竭動(dòng)力，但是任何創(chuàng)新研究工作都需要建立在合理合法的基礎(chǔ)上?；诖耍髽I(yè)應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的旋翼槳葉制造環(huán)節(jié)入手，規(guī)范工作流程。將工作重點(diǎn)放在建立嚴(yán)格的管理機(jī)制規(guī)范員工的工作行為上，要求員工能夠有序按照管理規(guī)定開展生產(chǎn)加工工作。此外，對(duì)人才進(jìn)行教育培訓(xùn)工作，創(chuàng)新設(shè)計(jì)人員的工作理念，引導(dǎo)員工通過不斷在基礎(chǔ)工作環(huán)節(jié)中積累經(jīng)驗(yàn)的方式，找到技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化的可行方向，科學(xué)處理旋翼槳葉設(shè)計(jì)制造工作中遇到的難題。

結(jié)論：在進(jìn)行旋翼槳葉的設(shè)計(jì)工作時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合國家對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的需求，對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合旋翼機(jī)的基本功能性要求，擬定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在這個(gè)環(huán)節(jié)可以充分發(fā)揮出信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，構(gòu)建旋翼機(jī)的虛擬模型，直觀的了解本次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中存在的優(yōu)勢及不足。并進(jìn)行合理的調(diào)整，同時(shí)，在實(shí)際開展旋翼槳葉的制造環(huán)節(jié)時(shí)，要從提高工作質(zhì)量和效率的角度，選擇出合適的制造方式。最后，在保證制造流程合理性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新研究。