balita

Noon pa mang dekada 1950,mga composite na pinatibay ng glass fiberay ginamit sa mga bahaging walang karga sa mga airframe ng helikopter, tulad ng mga fairing at inspection hatch, bagama't medyo limitado ang kanilang aplikasyon.

Ang pambihirang pagsulong sa mga composite material para sa mga helicopter ay naganap noong dekada 1960 kasabay ng matagumpay na pag-unlad ng mga glass fiber reinforced composite rotor blades. Ipinakita nito ang mga natatanging bentahe ng mga composite—superior fatigue strength, multi-path load transfer, mabagal na katangian ng paglaganap ng bitak, at ang pagiging simple ng compression molding—na ganap na natanto sa mga aplikasyon ng rotor blade. Ang mga likas na kahinaan ng fiber-reinforced composite—mababang interlaminar shear strength at sensitivity sa mga salik sa kapaligiran—ay hindi negatibong nakaapekto sa disenyo o aplikasyon ng rotor blade.

Bagama't ang mga metal na talim ay karaniwang may buhay ng serbisyo na hindi hihigit sa 2000 oras, ang mga composite blade ay maaaring umabot sa buhay na higit sa 6000 oras, na posibleng walang katiyakan, at nagbibigay-daan sa pagpapanatili batay sa kondisyon. Hindi lamang nito pinapahusay ang kaligtasan ng helikopter kundi binabawasan din nang malaki ang gastos sa buong siklo ng buhay ng mga talim, na nagbubunga ng malaking benepisyong pang-ekonomiya. Ang prangka at madaling gamiting proseso ng compression molding at curing para sa mga composite, kasama ang kakayahang iangkop ang lakas, higpit (kabilang ang mga katangian ng damping), ay nagbibigay-daan sa mas epektibong mga pagpapabuti sa aerodynamic profile at mga pag-optimize sa disenyo ng rotor blade, pati na rin ang pag-optimize ng structural dynamics ng rotor. Simula noong 1970s, ang pananaliksik sa mga bagong airfoid ay nagbunga ng isang serye ng mga high-performance na profile ng talim ng helikopter. Ang mga bagong airfoid na ito ay nagtatampok ng paglipat mula sa simetriko patungo sa ganap na kurbado, asimetrikong disenyo, na nakakamit ng makabuluhang pagtaas ng maximum lift coefficients at kritikal na Mach numbers, nabawasang drag coefficients, at kaunting pagbabago sa moment coefficients. Mga pagpapabuti sa mga hugis ng tip ng rotor blade—mula sa parihaba hanggang sa swept, tapered tips; parabolic swept downward-curved tips; sa mga advanced na manipis na swept na BERP tip—ay may malaking pinahusay na aerodynamic load distribution, vortex interference, vibration, at mga katangian ng ingay, sa gayon ay pinapataas ang kahusayan ng rotor.

Bukod dito, ipinatupad ng mga taga-disenyo ang multidisciplinary integrated optimization ng rotor blade aerodynamics at structural dynamics, na pinagsasama ang composite material optimization at rotor design optimization upang makamit ang pinahusay na blade performance at vibration/noise reduction. Dahil dito, pagsapit ng huling bahagi ng dekada 1970, halos lahat ng bagong binuong helicopter ay gumamit ng composite blades, habang ang pag-retrofit ng mga lumang modelo na may metal blades ay nagbunga ng lubos na epektibong mga resulta.

Ang mga pangunahing konsiderasyon sa pag-aampon ng mga composite na materyales sa mga istruktura ng airframe ng helicopter ay kinabibilangan ng: ang masalimuot na kurbadong mga ibabaw ng mga panlabas na bahagi ng helicopter, kasama ang medyo mababang estruktural na pagkarga, na ginagawa itong angkop para sa composite fabrication upang mapahusay ang tolerance sa pinsala sa istruktura at matiyak ang ligtas at maaasahang operasyon; ang pangangailangan para sa pagbawas ng timbang sa mga istruktura ng airframe para sa parehong utility at attack helicopter; at mga kinakailangan para sa mga istrukturang sumisipsip ng pagbagsak at stealth design. Upang matugunan ang mga pangangailangang ito, itinatag ng US Army Aviation Applied Technology Research Institute ang Advanced Composite Airframe Program (ACAP) noong 1979. Mula noong 1980s, nang ang mga helicopter tulad ng Sikorsky S-75, Bell D292, Boeing 360, at European MBB BK-117 na may all-composite airframes ay nagsimulang mag-test flight, hanggang sa matagumpay na integrasyon ng Bell Helicopter ng mga composite wing at fuselage ng V-280 noong 2016, ang pag-unlad ng mga all-composite airframe helicopter ay nakagawa ng mga makabuluhang hakbang. Kung ikukumpara sa mga sasakyang panghimpapawid na gawa sa aluminum alloy reference, ang mga composite airframe ay naghahatid ng malaking benepisyo sa bigat ng airframe, gastos sa produksyon, pagiging maaasahan, at pagpapanatili, na nakakatugon sa mga layunin ng programa ng ACAP na nakabalangkas sa Table 1-3. Dahil dito, iginiit ng mga eksperto na ang pagpapalit ng mga aluminum airframe ng mga composite structure ay may kahalagahan na maihahambing sa paglipat noong dekada 1940 mula sa mga airframe na gawa sa kahoy at tela patungo sa mga istrukturang metal.

Natural lamang, ang lawak ng paggamit ng composite material sa mga istruktura ng airframe ay malapit na nakaugnay sa mga detalye ng disenyo ng helikopter (mga sukatan ng pagganap). Sa kasalukuyan, ang mga composite material ay bumubuo ng 30% hanggang 50% ng bigat ng istruktura ng airframe sa mga medium at heavy attack helicopter, habang ang mga military/civil transport helicopter ay gumagamit ng mas mataas na porsyento, na umaabot sa 70% hanggang 80%. Ang mga composite material ay pangunahing ginagamit sa mga bahagi ng fuselage tulad ng tail boom, vertical stabilizer, at horizontal stabilizer. Ito ay nagsisilbi sa dalawang layunin: pagbawas ng timbang at ang kadalian ng pagbuo ng mga kumplikadong ibabaw tulad ng mga ducted vertical stabilizer. Ang mga crash-absorbing structure ay gumagamit din ng mga composite upang makamit ang pagtitipid ng timbang. Gayunpaman, para sa mga magaan at maliliit na helicopter na may mas simpleng istruktura, mas mababang karga, at manipis na dingding, ang paggamit ng mga composite ay maaaring hindi kinakailangang maging cost-effective.