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必威新的航空航天复合材料商机

美国宇航局的许多任务属于“旋转翼项目”,目标是提高直升机速度、范围和有效载荷,同时减少噪音、振动和发动机排放。很多的小项目用于实现这个目标,其中一个小企业创新研究合同,重点是设计更好的直升机传动系统的齿轮。美国宇航局格伦研究室的工程师加里•罗伯茨博士和罗伯特•韩德思博士组成了团队,致力于该项研究,研究成员包括来自美国陆军研究实验室和增强体供应商A&P技术公司的人员。为什么是齿轮?直升机传动系统
占飞机总空重的10-15%,也是由于振动产生直升机噪音的主要因素。罗伯茨解释说,新的全金属多速传输系统可以改善直升机的速度和效率,但会增加相当大的重量,且不会解决声学阻尼问题。

[据美国《复合材料世界》杂志2015年2月报道]美国宇航局的一项研究表明,钢/复合混杂齿轮可以显着减重,并能减少震动相关的噪声。

因此,
罗伯茨和他的团队决定研究怎样将复合材料纳入传动齿轮,才能减少重量和振动,而且最终减少维护和维修,因为复合材料比传统钢齿轮合金具有更低的密度和更高的阻尼系数。在项目的第一个阶段,进行了三种金属/复合材料附加装置概念的可行性调查;制造了小齿轮原型
并测试。正在进行的第二阶段,包括更大、优化的齿轮和全复合材料的套圈/轮毂/轴的概念的研究,以及振动测试。

那么,为什么是复合材料吗?
A&P技术应用开发的副总裁认为,如果用复合材料取代金属,可以中断从齿轮齿中心轴的振动传播路径,这将有助于降低整体噪音,同时在不牺牲良好载重性能的同时,减少齿轮的重量。

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