Лопасти винта вертолета из композиционных материалов
В настоящее время широко используются лопасти из композиционных материалов. Они имеют следующие преимущества: возможность создавать и точно выдерживать при изготовлении оптимальную форму профиля лопасти; значительно большие ресурс и надежность вследствие большей удельной прочности материала и нечувствительности к концентраторам напряжений; медленное и ограниченное распространение усталостных трещин; высокую коррозионную стойкость; внутреннее демпфирование, полезное для поглощения энергии колебаний; высокую технологичность и меньшую трудоемкость изготовления.
Такие лопасти установлены на вертолетах Ка-25К, Ка-26 и др. Основным силовым элементом лопасти является лонжерон, изготовленный из стеклопластика. Он имеет форму носовой части лопасти. В комлевой части лонжерона находится стальной узел крепления лопасти ко втулке. Он крепится к лонжерону на болтах и клее. Для статической балансировки лопасти лонжерон имеет торцевую и комлевую балансировочные камеры. В носовой части лонжерона, защищенной от абразивного износа светоозоностойким резиновым покрытием, расположен центровочный груз, залитый в латунную оковку.
К задней части лонжерона приклеены хвостовые секции, которые состоят из тонкой стеклопластиковой обшивки и легкого заполнителя, склеенных между собой. Для динамической регулировки несущей системы имеется металлический триммер. Лопасть снабжена спиртовой противообледенительиой системой.
Для своевременного обнаружения усталостных трещин в лонжеронах лопасти снабжены сигнализаторами повреждения лонжерона. Это обеспечивает эксплуатационную надежность лопастей. У цельнометаллических лопастей система состоит из заглушек на концах лонжерона, обеспечивающих герметичность его внутренней полости, и сигнализатора повреждения лонжерона. Сигнализатор включает в себя красный сигнальный колпачок, соединенный с сильфоном, наполненным гелием, и зарядный вентиль.
Снаружи сигнализатор закрыт прозрачным плексигласовым колпаком. Внутренняя полость лонжерона заполняется воздухом под давлением. Воздух сжимает сильфон и втягивает внутрь корпуса красный колпачок. В случае появления в лонжероне трещины давление в нем падает и уравнивается с атмосферным. Под действием внутреннего давления сильфон разжимается и выталкивает красный колпачок, который сигнализирует о повреждении лонжерона.
Система сигнализации повреждения лопасти со стеклопластиковым каркасом имеет некоторую особенность. Наружная поверхность трубы лонжерона облицована стеклолентой, поэтому при возникновении трещины в лонжероне воздух из его внут- ренней полости не может стравливаться. В связи с этим при изготовлении лопасти вдоль трубы лонжерона укладывают двойные фторопластовые шнуры, обматывают сырой стеклолентой, а трубу полимеризуют в пресс-форме. Затем шнуры вытягивают, при этом образуются каналы, в которые и стравливается воздух в случае повреждения лонжерона.