Экструдированные лопасти для автожиров – короткий обзор

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Поскольку тема интересна для многих, предлагаю маленький обзор по экструдрованным алюминиевым роторам  для автожиров и их истории.

Даный обзор носит чисто информативный характер с ознакомительной целью.

В основном я буду вести речь о Европейских лопастях и их производителях, так как они географически ближе ко мне.

Даный обзор предлагаю пополнять Вашими коментариями и материалами но по возможности не превращать ветку во флуд.

Русский язык не является родным для меня, поэтому, как говорится, извиняйте за стилистические орфографические ошибки и также опечатки (русской «клавы» также нет, и тыкаю «всоепую», поскольку тыкать предстоит много – ошибки точно будут).

Для полноты картины и лучшего понимания «почему и как» и «как к этому пришли», советую ознакомится с историческими материалами по вертолетах и эволюции лопасти как таковой.

Не вдаваясь в подробности замечу, что сегодня преимущественно эксплуатируются три типа лопастей на серийных Европейских автожирах и/или предлагаются для продажи как отдельный «продукт»:
- композитная лопасть
- композитная лопасть с екструдированым лонжероном (или же частично экструдированная лопасть с композитной оболочкой)
- алюминиевая экструдированая лопасть (обзор которой и планируется в даном опусе)

Итак, в первую очередь, что такое экструзия ? Смотрим Википедию http://ru.wikipedia.org/wiki/Экструзия_(технологический_процесс)  : «Экстру[ch769]зия (от позднелат. extrusio — выталкивание) — технология получения изделий путем продавливания расплава материала через формующее отверстие.» Тоесть расплавоеный сплав продавливается сквозь формирующее отверствие (фильеру) для получения необходимого профиля.

Кому интересно, может ознакомится с часто задаваемымы вопросами о екструдировании ал. профиля - http://www.azkom.ru/main.mhtml?Part=99

Единственное преимущество экструдированных лопастей по сравнении с композитными, это цена., по всем остальным характеристикам алюминиевые лопасти уступают композитным
и имеют ряд ограничений (например замена по регламенту, а не по состоянию, практически невозможность сделать крутку (хотя и это делают американцы)).

Именно цена стала решающим фактором для ряда изготовителей автожиров перейти на дешевые экструдированные лопасти (даже еслы Вы увидите в сети аргументы в пользу качеств алюминиевых роторов – это скорее всего лишь реклама).

Не каждий алюминиевий сплав получается экструдировать в силу его физико-механических и химических свойств, поэтому чаще всего в качестве материала лопасти используют те же материалы, из которых изготавливают «станочный» (или индустриальный) профиль. Это также экономически обосновано – необходимый материал уже есть на предприятии и цена екструзии будет дешевле.

Многие предприятия предлагают термообработку, финишную обработку, уплотнение поверхности и тот или иной вид покрытия – естественно все эти дополнительные сервисы стоят денег (иногда не малых).

Известные мне серийные производителей экструдированных алюминиевых лопастей в Европе на сегодня:

- Ксавье Аверсо  - Франция - Averso Xavier  http://www.averso.info/ (используются на DF-02, BRAKO Gyro)
- Жан-Пьер Долеак – Франция -  http://www.aircopter.fr (использовались на ранних МТО и Хенон)
- HTC (MTO-03, MTO-Sport, Calidus) Германия  http://www.auto-gyro.com/
- AIRBET (GIRABET) Испания http://www.airbet.net/ (пока очень мало информации по ним к сожелению...)

Также есть изготовители лопастей, использующих алюминиевый экструдат как основу своих композитных лопастей, это:
- ELA http://www.elaaviacion.com/

Полностью композитные лопасти представлены:
- Витторио Магни http://www.magnigyro.it/

Интересно, что полностью экструдированная лопасть появилась не просто так, а в процессе эволюции, и как ни странно эта еволюци имела место быть во франции – приблизительно в одно время два французких производителя лопастей отказались от композитной лопасти с екструдированным носиком в пользу полностью экструдированной лопасти (наверное под влиянием своих американских коллег ?).
Прародителем же лопастей (как и автожира) в Европе принято считать Юка Тервамаки (Jukka Tervamaki - http://home.icon.fi/~jtki/index.html ).
Такие метры как Аверсо, Магни и Далеук являются его последователями и уже они за 30 лет превратили композитные лопасти Юка в cовременные композитные лопасти Магни , ЕЛА и эксрудированные Аверсо, Делаук, HTC.

Владеть экструзией – это не значит, владеть лопастью: превращение экструзии в лопасть и последуюшая балансировка ротора есть процес достаточно трудоемкий и имеет много подводных камней, которые изготовители стараются держать в тайне (и есть тому основания). Также требуется кой какая оснастка, измерительня аппаратура и станки мех обработки.
Поэтому новичкам советуют покупать готовый ротор, а не заморачиватся с покупкой экструзии.

К слову сказать некоторые именитые производители автожиров так и не научились балансировать свои роторы как следует и это объяснимо - мастерство требует опыта и времени....
 

Вложения

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Итак, лопасти Ксавье Аверсо (Averso Xavier, франция) http://www.averso.info/

Ксавье Аверсо является истинным «метром» французкого автожиростроения, и стоит у его истоков, лопастями занимается уже более двадцати лет.
Ксавье начинал создание своих лопастей вместе с Витторио Магни (они друзья) но в какой то момент решил перейти от композитных лопастей к алюминиевым (так называемые лопасти «Стелла»). Как он сам шутит «стал ленив и вмесо 70 часов трачу 40 на изготовление ротора».
Лопасти Ксавье аверсо устанавливали(ют) на аппараты DF-02 (Германия) и BRAKO-Gyro (Италия). Также множество самодельных автожиров во франции летают на лопостях Аверсо.

Характеристики ротора «Стелла»:
Диаметр ротора – 7...8.16 м
Хорда – 216 мм
Профиль  - NACA 8H12 «улучшенный» (что улучшено в профиле, знает только Ксавье)
Материал экструзии – 6106 T6
Защитное покрытие - покраска
Материал хаббара и накладок – 2017 и 2618

Конструкция ротора:
Ротор состоит из екструдированного профиля с двюмя круглыми отверствиями. В отверствия вклеиваются стальные (нержавеющие) балансировочные прутки длиной 1.5-2 метра (зависит от длины ротора). Прутки вставляются таким образом, чтобы оставалось около 50мм от края лопасти, куда по предварительно нарезаной резьбе вкручивается балансировочный винт.
Центр тяжести после вклеивания балансировочных прутков должен лежит в пределах 26% хорды. Точная балансировка по длине производится балансировочными винтами.
В комле на профиль накладываются две профилированные накладки одинаковой массы и внутрь вкладывается стальной усилитель из трубы квадратного профиля.
Четыре отверствия крепления лежат на оси центра тяжести. Концы лопасти закрыты алюминивыми съемными накладками.
Угол атаки составляет 1.45-2 градуса, угол конусности лежит в пределах 2-3 градусов и зависит от массы автожира, длины и веса лопасти, полетных оборотов.
 

Вложения

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Лопасти Жан-Пьера Долеака (... , франция) http://www.aircopter.fr

Жан-Пьер Долеак, как и Ксавье Аверсо является «метром» французкого автожиростроения, лопастями занимается также множество лет.
Долеак как и Ксавье начинал создание своих лопастей с композитов, но приблизительно в одно аремя с Ксавье решил перейти от композитных лопастей к алюминиевым.
Интересен факт, что МТО-03 первых моделей летал на лопастях Долеака (до моомента, пока HTC на наладили своего производства лопастей).

Характеристики лопасти Долеака
Диаметр ротора – 7.30, 8.4 и 9 м
Хорда – 200 мм
Профиль  - NACA 8H12
Материал экструзии – 6005 T6
Защитное покрытие – анодирование

Конструкция ротора:
Ротор состоит из екструдированного профиля с двюмя круглыми и одним квадратным отверствием. В круглые отверствия вклеиваются стальные (нержавеющие) балансировочные прутки длиной 1.5-2.4 метра (зависит от длины ротора). Прутки вставляются таким образом, чтобы оставалось около 50мм от края лопасти, куда по предварительно нарезаной резьбе вкручивается балансировочный винт.
Центр тяжести после вклеивания балансировочных прутков должен лежать в пределах 25% хорды. Точная балансировка по длине производится балансировочными винтами.
В комле на профиль накладываются спеуиальной формы экструдированная накладка и внутрь вкладывается стальной усилитель из трубы квадратного профиля.
Пять отверствий крепления лежат на оси центра тяжести.
Угол атаки составляет также 1.5-2 градуса, угол конусности лежит в пределах 2-3 градусов и зависит от массы автожира, длины и веса лопасти, полетных оборотов.
 

Вложения

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Лопасти HTC (MTO-03, MTO-Sprot, Calidus), Германия  http://www.auto-gyro.com/

Характеристики лопасти HTC MTO-Sport
Диаметр ротора – 8.4 м
Толщина профиля – 24.06 мм
Хорда – 200.12 мм
Профиль  - NACA 8H12
Материал экструзии – 6082 T6
Защитное покрытие – отсутствует

Конструкция ротора:
Ротор повторяет конструкцию Долеака (так как первые МТО использовали именно этот ротор) с некоторыми улучшениями и имеет досточно удачный на мой взгляд профиль (с двюмя круглыми отверствием соединенных между собой специальным каналом). В круглые отверствия вклеиваются стальные (нержавеющие) балансировочные прутки длиной 1.5 метра.
Прутки вставляются таким образом, чтобы оставалось около 50мм от края лопасти, куда по предварительно нарезаной резьбе вкручивается балансировочный винт.
Центр тяжести после вклеивания балансировочных прутков  лежыт в пределах 25% хорды. Точная балансировка по длине производится балансировочными винтами.
В комле на профиль накладываются специальной формы экструдированная накладка.
Девять отверствий крепления (в силу того, что нет усилительного елемента и из условия не смятия алюминиевой кромки) лежат на оси центра тяжести.
Концы лопасти закрыты пластиковыми съемными накладками.
Угол атаки составляет около 1.6 градуса, угол конусности в пределах 2 градусов.
 

Вложения

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Отдельно всетаки следует поговорить о композитных и композитных лопастях с экструдированным носиком

Лопасти Магни (состоянием на 1996 год из слов Аверсо)
Диаметр ротора 854 см
Длина одной лопасти 420,5 см
Хорда 220мм
Выста профиля 27мм
Вес лопасти 18.7 кг
Центр тяжести лопасти (считая от первой дырки фиксации) 185 см (44% длины)
Лопасть изготовлена с композитным лонжероном шириной 9см у комля и сужаюшимся до 4 см у конца лопасти
В носике установлен свинцовый груз весом 3800 грамм по всей длине (кроме 30 первых сантиметров от комля)
Лопасть имеет центровку 27%  у комля и 24% у конца лопасти

Лопасти Ела
     Изготовлены с использованием екструдированного носика и композитной оболочки. Детально в другой раз

И на последок интересная и познавательная статья о американских экструзированных лопастях - http://www.vortechinternational.com/review.html

Также не следует забывать – что все самое интересное, скрвается в тех самых деталях....
 

Вложения

rus

Я люблю строить автожиры!
TNVD, вы пишите:
В круглые отверствия вклеиваются стальные (нержавеющие) балансировочные прутки длиной 1.5 метра.
Балансировочные прудки разной длины и разного диаметра. Нельзя чтобы оба балансировочных груза оканчивались на одной и той же длине лопасти - напряжения возникают. Появляется резкая граница!!!
А вот какая резьба нарезается в конце для балансировочного винта,  толщина лопасти 1.8 мм -  2.4 мм металла. Не тонковата ли?
Прудки не могут быть жестко вклеены (тепловое расширение металлов разные) там используется прорезиненный клей.
Это все вопросы, а не утверждения.
 

Lev D

хочешь летать, желай этого!
Откуда
Казань
Действительно интересно! Буду ждать продолжения!
 

rus

Я люблю строить автожиры!
Lev D, опиши как ты сам экструдер сделал или подправил американский, все рассказывают, а ты авиаконструктор ждешь чего-то.
 

Leon CX

Будь просто - смог бы каждый...
Действительно интересно! Буду ждать продолжения!
Я также затаив дыхание жду продолжения  ;) ... но хочу сразу предупредить любителей «поиметь экструдированный ротор за почти даром», что в России уже предпринимались попытки запуска производства экструдированных болванок (профиля) для постройки лопасти, но все они сходили в конце на нет:

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1174479498

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1194001960
 

Lev D

хочешь летать, желай этого!
Откуда
Казань
Нет я не авиаконструктор. Но образование КАИ. (для Всеволода).
Во первых я очень удивлен в положительных эмоциях, о опусе Леонида. Тут русские пишут на родном языке коряво (см. соседнюю ветку). А тут на не родном языке, на не русской "клаве", это высший пилотаж! Аж с открытым ртом читал.
Да у меня лопасти экструдер американский, и пришлось повозиться с ними! Но пока нечего сказать. Вот если полетаем с АБМ-ом на днях, то расскажу что изменилось. Надо подождать, сам жду с нетерпением.
А в России действительно были попытки делать экструдерные лопасти, даже более скажу в настоящее время сохранилась и фильера на хорду 180мм. высота профиля 21,64мм. Но я не знаю кто делал этот заказ на 0,5тонны. Длина профиля по 6м.
А к Леониду вопрос, в чем же композитные лопасти лучше чем металлические? У нас на вертолетном освоили выпуск именно композитных лопастей на "ансат". Ресурс резко вырос, а еще в чем плюс?
 
Откуда
Рязань
Да, интересно! Мы тут провентилировали этот вопрос,а можно ли у нас изготовить экструдерный профиль.
Оказывается можно!Материал любой,качество высокое.
А почему никто этим не занимается?
Народ, может скинемся?
 

Вложения

susalev сказал(а):
Мы тут провентилировали этот вопрос,а можно ли у нас изготовить экструдерный профиль.
Оказывается можно!Материал любой,качество высокое.
А почему никто этим не занимается?
Народ, может скинемся?
Вопрос этот "провентилирован" уже давным-давно. Даже тут на форуме веточка есть. И не одна. Всё кончается хоровым хихиканьем и непродуктивным критиканством. Никаких-таких "скинемся?" не получится, уверен. Сами, на свой страх и риск, делаете, лишь затем предлагаете. 500 килограмм лопастей - на всю жизнь хватит.)
 
Откуда
Рязань
Один экструдер весит 15кг.
Ротор-30кг.500кг это16 роторов.
Стоимость экструдера 7000руб.
Стоимость фильеры 7000$
Делим на 16.Получаем 13200руб.
Итого20200руб.
Без балансировки и хаббара.
Если 30 роторов это 14000руб. и т.д. :D
 

Rafis

Я люблю этот Форум!
Откуда
globe
Ресурс лопастей определяют теоретически, если известен материал из которого они сделаны. Спроси своих авиаторов, какие коэффициенты туда входят и формула какая. 
Только точность таких расчетов = плюс минус трамвайная остановка, тем более если пользоваться одними только формулами.
Вы лучше сами просветите какие коэффициенты туда входят
 

rus

Я люблю строить автожиры!
TNVD, надо более корректным к исторической правде:
в России уже предпринимались попытки запуска производства экструдированных болванок для постройки лопасти, но все они сходили в конце на нет:
Описание покупки экструдера не является разработкой! Или запуском производства в России!
Ваше предложение и было таким:
Если кого интересует поставить на серьезную основу даную тему на качественном оборудовании из качественного материала со швейцарской точностью и европейской ценой - есть такая компания www.kanya.com
Они в коротуие сроки спроектируют, изготовят и испытают на прочность - но как и всем, им нужен гарантирован сбыт.
Прочтите внимательно http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1194001960
А ответ был: ПОКУПАЮ ВСЮ ПАРТИЮ!
Это покупка!
  Чувствуете разницу! Не хотят в Россию поставлять открыто (будем договариваться!) оборудование или продукцию двойного назначения. Почитайте там переписку, они отказались открыто (RUS удивлялся и вам писал!) и концов не найдете!
Александр Лозовой, сейчас уже ясно что нам делать! Но так много "мяса" в лопасть класть нельзя, мы это с вами обсуждали и остались при своем мнении.
 
Вверх