Jau šeštajame dešimtmetyjestiklo pluoštu sustiprinti kompozitaibuvo naudojami nelaikančiose sraigtasparnių korpusų dalyse, tokiose kaip gaubtai ir apžiūros liukai, nors jų pritaikymas buvo gana ribotas.
Proveržis sraigtasparnių kompozitinių medžiagų srityje įvyko septintajame dešimtmetyje, sėkmingai sukūrus stiklo pluoštu armuotus kompozitinius rotorių menčius. Tai parodė išskirtinius kompozitų privalumus – didesnį atsparumą nuovargiui, apkrovos perdavimą keliais maršrutais, lėtą įtrūkimų plitimą ir paprastą presavimą, – kurie buvo visiškai realizuoti rotorių menčių srityje. Būdingi pluoštu armuotų kompozitų trūkumai – mažas tarpsluoksninis šlyties stipris ir jautrumas aplinkos veiksniams – neturėjo neigiamos įtakos rotoriaus menčių konstrukcijai ar pritaikymui.
Nors metalinių menčių tarnavimo laikas paprastai neviršija 2000 valandų, kompozicinių menčių tarnavimo laikas gali viršyti 6000 valandų, o tai gali būti neribota trukmė, ir sudaryti sąlygas priežiūrai pagal būklę. Tai ne tik padidina sraigtasparnių saugą, bet ir žymiai sumažina menčių viso gyvavimo ciklo sąnaudas, o tai duoda didelės ekonominės naudos. Paprastas, lengvai naudojamas kompozitų presavimo ir kietinimo procesas kartu su galimybe pritaikyti stiprumą, standumą (įskaitant slopinimo charakteristikas) leidžia efektyviau tobulinti aerodinaminį profilį ir optimizuoti rotoriaus menčių konstrukciją, taip pat optimizuoti rotoriaus konstrukcijos dinamiką. Nuo aštuntojo dešimtmečio naujų aerodinaminių profilių tyrimai davė pradžią daugybei aukštos kokybės sraigtasparnių menčių profilių. Šiems naujiems aerodinaminiams profiliams būdingas perėjimas nuo simetriškų prie visiškai išlenktų, asimetrinių konstrukcijų, todėl pasiekiami žymiai didesni maksimalūs keliamosios galios koeficientai ir kritiniai Macho skaičiai, sumažinti pasipriešinimo koeficientai ir minimalūs momentų koeficientų pokyčiai. Patobulintos rotoriaus menčių antgalių formos – nuo stačiakampių iki nušluotų, kūginių antgalių; paraboliškai nušluoti žemyn lenkti antgaliai; ...iki pažangių plonų BERP antgalių – pasižymi žymiai pagerintu aerodinaminiu apkrovos pasiskirstymu, sūkurių interferencijos, vibracijos ir triukšmo charakteristikomis, taip padidindami rotoriaus efektyvumą.
Be to, konstruktoriai įdiegė daugiadisciplinį integruotą rotoriaus menčių aerodinamikos ir konstrukcijos dinamikos optimizavimą, derindami kompozicinių medžiagų optimizavimą su rotoriaus konstrukcijos optimizavimu, siekdami pagerinti menčių našumą ir sumažinti vibraciją bei triukšmą. Todėl iki aštuntojo dešimtmečio pabaigos beveik visi naujai sukurti sraigtasparniai pradėjo naudoti kompozitines mentes, o senesnių modelių su metalinėmis mentėmis modifikavimas kompozicinėmis davė nepaprastai efektyvių rezultatų.
Pagrindiniai aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis kompozicines medžiagas sraigtasparnių korpusų konstrukcijose, yra šie: sudėtingi išlenkti sraigtasparnių išoriniai paviršiai ir santykinai maža konstrukcinė apkrova, dėl kurios jie tinka kompozitų gamybai, siekiant padidinti konstrukcijų atsparumą pažeidimams ir užtikrinti saugų bei patikimą eksploatavimą; poreikis sumažinti tiek universaliųjų, tiek atakos sraigtasparnių korpusų svorį; ir reikalavimai smūgius sugeriančioms konstrukcijoms bei „slaptajam“ dizainui. Siekdamas patenkinti šiuos poreikius, JAV armijos aviacijos taikomųjų technologijų tyrimų institutas 1979 m. įsteigė Pažangiąją kompozitinių korpusų programą (ACAP). Nuo devintojo dešimtmečio, kai tokie sraigtasparniai kaip „Sikorsky S-75“, „Bell D292“, „Boeing 360“ ir Europos MBB BK-117 su visiškai kompoziciniais korpusais pradėjo bandomuosius skrydžius, iki „Bell Helicopter“ sėkmingos V-280 kompozitinių sparnų ir fiuzeliažo integracijos 2016 m., visiškai kompozicinių korpusų sraigtasparnių kūrimas padarė didelę pažangą. Palyginti su etaloniniais aliuminio lydinio orlaiviais, kompozitiniai lėktuvų korpusai suteikia didelių pranašumų dėl lėktuvų korpusų svorio, gamybos sąnaudų, patikimumo ir priežiūros, taip pasiekdami ACAP programos tikslus, kaip nurodyta 1-3 lentelėje. Todėl ekspertai teigia, kad aliuminio korpusų pakeitimas kompozitinėmis konstrukcijomis yra panašus į perėjimą nuo medinių audinių prie metalinių konstrukcijų 1940-aisiais.
Natūralu, kad kompozitinių medžiagų naudojimo orlaivių korpusų konstrukcijose mastas yra glaudžiai susijęs su sraigtasparnių konstrukcijos specifikacijomis (našumo rodikliais). Šiuo metu kompozitinės medžiagos sudaro 30–50 % vidutinio ir sunkaus atakos sraigtasparnių orlaivių korpusų konstrukcijos svorio, o kariniuose / civiliniuose transporto sraigtasparniuose jų dalis yra didesnė ir siekia 70–80 %. Kompozitinės medžiagos daugiausia naudojamos fiuzeliažo komponentuose, tokiuose kaip uodegos sija, vertikalus stabilizatorius ir horizontalus stabilizatorius. Tai turi du tikslus: svorio mažinimą ir sudėtingų paviršių, tokių kaip kanaliniai vertikalieji stabilizatoriai, formavimo paprastumą. Smūgį sugeriančiose konstrukcijose taip pat naudojami kompozitai, siekiant sutaupyti svorio. Tačiau lengviems ir mažiems sraigtasparniams, turintiems paprastesnę konstrukciją, mažesnę apkrovą ir plonas sienas, kompozitų naudojimas nebūtinai gali būti ekonomiškai efektyvus.
Įrašo laikas: 2026 m. vasario 13 d.
