Analiza numeryczna kompozytowej łopaty śmigła ogonowego

• Autorzy: Konik R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1223407

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of composite tail rotor blade

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analiza numeryczna/wytrzymałościowa kompozytowej łopaty śmigła ogonowego przeprowadzana została z wykorzystaniem oprogramowania MSC PATRAN/NASTRAN. Model obliczeniowy zbudowany został z wykorzystaniem następujących elementów: elementy belkowe (śruby mocujące okucie metalowe do konstrukcji kompozytowej), elementy powierzchniowe (dźwigar, pokrycie etc.) oraz elementy brylowe (okucie, wypełniacz komórkowy). Analizowane przypadki obciążeń: 1. zawis ustalony; 2. praca śmigła ogonowego w czasie zawisu śmigłowca, ze zmianą kąta nastawienia łopat śmigła ogonowego w zakresie 5-20 stopni w czasie jednej sekundy; 3. praca śmigła ogonowego w czasie lotu śmigłowca z prędkością 200 km/h ze zmianą kąta nastawienia łopat śmigła ogonowego w zakresie 5-20 stopni w czasie jednej sekundy. Przypadki z szybką zmianą kąta nastawienia łopaty zrealizowane zostały poprzez przyłożenie ciśnień do pokryć łopaty wynikające z danego stanu lotu, które odwzorowują uzyskiwaną siłę ciągu w danym manewrze oraz dodatkowo przykładana była siła odśrodkowa wynikająca z prędkości obrotowej w danym stanie lotu. Zastosowane materiały na okucie łopaty śmigła ogonowego - stal wysokostopowa (opcjonalnie tytan) natomiast na strukturę łopaty - kompozyty bez-autoklawowe oraz aramidowy wypełniacz komórkowy.

EN

Numerical strength analysis composite tail rotor blades were performed using software MSC PATRAN/NASTRAN. The model was prepared by using the following elements: beam elements (fasteners connected fitting to composite structures), shell elements (blade spar, skins, etc.) and solid elements (bracket, honeycomb). The loads calculation model was realized by applying pressure on the blade skins, thrust force resulting from the maneuver and centrifugal force resulted from the tail rotor speed, which reflects the critical cases of helicopter flight. The materials used on fitting the blade were high-alloy steel (alternative titan), while at the tail rotor blade it was composite out of autoclave and aramid honeycomb.

Słowa kluczowe

PL

łopata kompozytowa; śmigło ogonowe; kompozyty bez-autoklawowe; wypełniacz komórkowy; aramid

EN

composite blade; tail rotor; out of autoclave composite; honeycomb; aramid

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (244)
• Strony: 175--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Konik R.

• Centrum Technologii Kompozytowych, Instytut Lotnictwa, Al.Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

Bibliografia

• [1] Zalewski W., 2015, Obciążenia aerodynamiczne łopaty śmigła ogonowego śmigłowca Mi-2. Instytut Lotnictwa, Zakład Aerodynamiki CNTA, (niepublikowane).
• [2] SCHUTZ GmbH & Co. KGaA, Cormaster Advanced Composites: dbl_cormaster_cl_en.pdf,
• [3] Zalewska M., 2015, Wyznaczenie wartości dopuszczalnych dla materiałów: Preimpregnat jednokierunkowy MTM46/HTS40(12k)-150-35%RW Tkanina MTM46/CF0300-199gsm. Instytut Lotnictwa, Centrum Technologii Kompozytowych CTKL, (niepublikowane).
• [4] Certification Specifications for Large Rotorcraft CS-29, Amendment 3, 2012, EASA.
• [5] Airworthiness Standards: Transport Category Rotorcraft - Part 29, 2015, FAA,.
• [6] WSK PZL-Swidnik, 1977, „Instrukcja obsługi technicznej śmigłowca Mi-2 z dwoma silnikami GTD-350".

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę