共軸剛性旋翼直升機是未來高速直升機發(fā)展的方向。聯(lián)合飛機無人直升機緊跟直升機發(fā)展的潮流，采用了共軸雙旋翼構(gòu)型。那么，聯(lián)合飛機的無人直升機的旋翼系統(tǒng)是怎樣的？又有什么優(yōu)勢？現(xiàn)有“明星”產(chǎn)品又有哪些？下一步將進行哪些升級與跨越？在本文，您將得到答案。

聯(lián)合飛機旋翼系統(tǒng)

聯(lián)合飛機旋翼系統(tǒng)：千磨萬擊最堅韌，任爾東西南北風

? ? 經(jīng)過近十年的發(fā)展和多個平臺的成功研制，聯(lián)合飛機已經(jīng)形成了全面的旋翼系統(tǒng)設計、制造和試驗能力。旋翼系統(tǒng)研制團隊核心成員有30多年直升機旋翼研制經(jīng)驗，參與了國家多個重點直升機型號旋翼系統(tǒng)研制，針對鉸接式、無鉸式和無軸承構(gòu)型等不同構(gòu)型旋翼，具有槳轂、自動傾斜器和復合材料槳葉結(jié)構(gòu)設計能力，還兼具旋翼動力學、氣彈穩(wěn)定性、強度計算和分析能力。聯(lián)合飛機現(xiàn)已有面積為7600平方米的復合材料槳葉專用生產(chǎn)車間，含2000平方米的凈化間，具有模壓和熱壓罐等設備，可以生產(chǎn)常規(guī)構(gòu)型槳葉和無軸承復合材料槳葉。建設了旋翼試驗室，建立了槳葉靜態(tài)動特性、槳葉靜強度和疲勞強度等試驗臺。目前已經(jīng)成功研制了350kg、550kg和3噸級共軸直升機旋翼系統(tǒng)，并在無人直升機型號上成功應用。與此同時，聯(lián)合飛機還開展了萬向鉸旋翼、IBC旋翼等旋翼技術(shù)研究，為未來平臺儲備能力。 ? 目前，聯(lián)合飛機已經(jīng)完成多套旋翼系統(tǒng)研發(fā)，并已成熟應用，比如： ?

TD220旋翼系統(tǒng)： TD220無人直升機采用半鉸接式槳轂構(gòu)型，配備單銷槳葉，依靠槳葉根部彈性阻尼器實現(xiàn)擺振運動，依靠槳轂內(nèi)部金屬軸承實現(xiàn)槳轂變距運動；操縱部分采用了家族化電控共軸旋翼技術(shù)。 ?

? TD450旋翼系統(tǒng)： TD450無人直升機的平臺槳轂和操縱采用模塊化設計，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、易于維護等優(yōu)點。槳轂采用無鉸式槳轂構(gòu)型，設有變距鉸，無揮舞鉸與擺振鉸，依靠槳葉本身的彈性變形實現(xiàn)揮舞與擺振運動、實際計算和試飛證明，其具有很高的操縱功效以及很強的機動特性。操縱部分采用了家族化電控共軸旋翼技術(shù)。 ?

? 定制化產(chǎn)品： 聯(lián)合飛機在滿足自身需求的同時，現(xiàn)在還可為用戶提供定制化直升機旋翼類產(chǎn)品與定制化復合材料槳葉。可按照客戶實際需求，為不同重量級別共軸類、單旋翼帶尾槳直升機提供安全、易用和低成本旋翼系統(tǒng)解決方案。還能按用戶需求，設計、優(yōu)化和匹配不同旋翼直徑、需用功率、操縱功效的復合材料槳葉，提供旋翼槳葉方案論證、詳細設計及計算分析、制造、驗證、使用維護等方面定制化解決方案。 ? ?

卓越的系統(tǒng)研制能力產(chǎn)生強勁的升力與控制力

? ? “直升機制造商是否具備槳葉自主設計和加工能力是衡量其實力的標準之一。”聯(lián)合飛機現(xiàn)在具有旋翼系統(tǒng)整體的研發(fā)與生產(chǎn)能力，攻克一系列難關，研發(fā)了多個軟件，專業(yè)、科學、嚴謹?shù)亟鉀Q研制中的難點。

1-旋翼氣動設計能力 旋翼的氣動設計是直升機研制的關鍵技術(shù)之一，聯(lián)合飛機已建立了一套以懸停效率及前飛升阻比為優(yōu)化目標的旋翼氣動外形優(yōu)化設計流程。目前，已經(jīng)完成TD220、TD450等平臺的旋翼氣動設計以及試飛驗證。 ?

2-多種構(gòu)型的旋翼及操縱系統(tǒng)的設計能力 依據(jù)行業(yè)規(guī)范、標準及相關技術(shù)指標要求，聯(lián)合飛機開展槳轂和操縱設計選材、結(jié)構(gòu)參數(shù)確認、構(gòu)型選擇、強度、剛度及疲勞強度計算、零組件設計、運動仿真、干涉檢查、六性設計等工作。結(jié)合自研槳葉，形成了安全可靠、操縱便捷、性能優(yōu)越的無人直升機旋翼系統(tǒng)。目前公司可開展半鉸接式、無軸承式、無鉸式、金屬鉸接式和萬向鉸式等類型槳轂及配套操縱研發(fā)。 ?

3-復材槳葉參數(shù)設計、旋翼動力學設計及評估 旋翼動力學設計是直升機設計的重點和難點，它直接關系到直升機的整體振動，對大型直升機來說更是如此。為更好進行旋翼動力學設計，公司開發(fā)了一系列軟件解決相應問題，并成功設計制造出直徑4.6m的半鉸式旋翼槳葉、直徑6.4m的無鉸旋翼槳葉、直徑6m和10.2m的無軸承旋翼槳葉。與此同時，在槳葉剖面特征分析上，聯(lián)合飛機自研了剖面特性設計軟件。在動力學優(yōu)化設計方面，聯(lián)合飛機采用旋翼動力學綜合分析軟件，建立了旋翼動力學模型。 ?

剖面特性圖

4-復合材料槳葉制造能力

復合材料槳葉的使用壽命可達6000h以上，大大提高旋翼系統(tǒng)的安全性能，降低槳葉全壽命的使用成本。聯(lián)合飛機槳葉制造采用閉合模具熱壓固化成型工藝，保證槳葉外形能夠嚴格貼合模腔型面，使槳葉扭轉(zhuǎn)角、翼型剖面精度和表面粗糙度等關鍵外形參數(shù)精準滿足設計要求。 ?

槳葉成型模具

5-槳葉試驗能能力

槳葉試驗目前具備靜態(tài)動特性測試、槳葉靜強度和疲勞強度試驗、槳葉飛行載荷測試、槳葉錐體和動平衡測試等。這些測試，分別為槳葉強度、疲勞壽命和動力學特性等方面的驗證提供支撐。 ?

扭轉(zhuǎn)剛度測試 ? ?

三大優(yōu)勢技術(shù)：成就安全、穩(wěn)定、精準飛行

? 聯(lián)合飛機旋翼系統(tǒng)采用模塊化、系列化和家族化設計，具有先進的設計理念，強大的自主研發(fā)能力。與此同時，聯(lián)合飛機旋翼還采用電控共軸旋翼、無軸承旋翼、無鉸式旋翼等技術(shù)，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、精準飛行。

01、電控共軸旋翼技術(shù)

電控共軸旋翼技術(shù)采用上下旋翼獨立分控方式，實現(xiàn)獨立總距及周期變距的精準操縱，解決了傳統(tǒng)共軸旋翼傳動結(jié)構(gòu)和操縱系統(tǒng)復雜、操縱效率低、零件數(shù)量多、重量大、維護性差的問題。電控共軸旋翼技術(shù)使零部件減少50％，重量減輕40%。聯(lián)合飛機上旋翼采用旋翼軸內(nèi)操縱，大幅提高可靠性和使用維護性，降低廢阻功率；旋翼驅(qū)動系統(tǒng)、旋翼驅(qū)動方法及裝置專利技術(shù)在中國及美、俄、日等國均已獲得發(fā)明專利授權(quán)，并先于西科斯基公司在美國獲專利。 ?

電控共軸旋翼

02、無軸承旋翼研制能力
無軸承旋翼作為第四代直升機的重要標志之一，通過柔性梁的彈性變形實現(xiàn)旋翼揮舞、擺振和變距三鉸合一，柔性梁的設計是無軸承旋翼設計的核心。 ? 聯(lián)合飛機設計團隊通過動力學、強度、壽命等綜合分析及試驗驗證，完成了柔性梁剖面結(jié)構(gòu)、槳葉鋪層結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)選材和成型工藝優(yōu)化，突破了復合材料一體化柔性梁設計及制造等一系列關鍵技術(shù)，形成了一套完整的無軸承旋翼設計方法，積累了大量制造經(jīng)驗，成功躋身國內(nèi)無軸承旋翼研發(fā)的第一梯隊。

無軸承旋翼槳葉

03、無鉸式旋翼研制能力

采用無鉸式旋翼可提高旋翼系統(tǒng)的可靠性和維護性，且有很高的操縱功效和角速度阻尼。但無鉸式旋翼揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)之間的耦合變得十分明顯，結(jié)構(gòu)受載和振動更為嚴重，這也成為無鉸旋翼設計的重難點。

無鉸式旋翼槳葉 聯(lián)合飛機設計團隊通過旋翼動力學設計，調(diào)節(jié)旋翼旋轉(zhuǎn)動特性，增加有益耦合以減小振動載荷；適當提高一階揮舞以提高操縱功效；進行槳葉強度評估與飛行載荷測試保證槳葉強度和壽命，最后成功研制出一款直徑6.4m的無鉸式旋翼系統(tǒng)，應用于550kg級共軸直升機，已進行多次0至50m/s的試飛測試和驗證。 ? ?

下一代旋翼產(chǎn)品：更高、更快、更遠

? 近年，以V22和V280作為下一代高速運輸直升機的代表作，受到極大關注。聯(lián)合飛機行走在技術(shù)最前沿，以前沿技術(shù)為用戶提供出眾產(chǎn)品。 一種旋翼同時具備直升機旋翼和螺旋槳的功能，可以使其實現(xiàn)直升機的懸停、前飛、側(cè)飛等典型飛行模式，也可以在旋翼傾轉(zhuǎn)為水平拉進狀態(tài)后實現(xiàn)螺旋槳飛機的水平飛行，可以使其飛的更高、更快、更遠。 ?

? 聯(lián)合飛機是專業(yè)從事無人機等裝備研發(fā)、 生產(chǎn)和服務的企業(yè)集團，工信部授予的“專精特新小巨人”企業(yè)。 擁有無人機全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)服務能力，傾力為政府、軍方及合作 伙伴提供無人機裝備及整體解決方案，服務國民經(jīng)濟和國家安 全重大需求。?聯(lián)合飛機在京、粵、皖、陜、川等地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局，打造集無 人機設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、部裝總裝、集成試驗一體化基地。擁有一系列自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)，自主研發(fā)的飛行控制系統(tǒng) 和電控共軸技術(shù)打破西方國家封鎖，填補國內(nèi)空白。獲得美國、 俄羅斯、歐盟等40 余項發(fā)明專利授權(quán)和20余項軟件著作權(quán)授權(quán)， 國內(nèi)發(fā)明專利180余項，在國內(nèi)外同行中處于領先水平。 ?

編輯：黃飛

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