탄소 섬유 강화 플라스틱 헬리콥터 허브

이 헬리콥터 허브는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 만들어졌습니다. 제조 공정은 맞춤형 섬유 배치(TFP), 직조 및 오토클레이브와 같은 고급 기술을 사용하여 재료의 높은 재사용성과 확장성을 보장합니다. 이 새로운 유형의 휠 허브 밀도는 경금속 합금 재료(일반적으로 사용되는 알루미늄 및 마그네슘 금속 재료 등)의 절반에 불과하지만 기계적 특성이 더 강하고 초경량, 초강력 및 내구성이 있습니다.
특히 CFRP 헬리콥터 허브의 주요 장점은 다음과 같습니다.

1) 경량화 및 내구성

현재 금속 경합금 헬리콥터 허브의 피로 내구성은 강하지 않으며 상대적으로 가혹한 환경은 허브의 마모를 가속화합니다. 따라서 헬리콥터의 서비스 수명 동안 허브 구성 요소를 정기적으로 유지 관리, 정밀 검사 및 교체해야 합니다. CFRP 휠 허브는 고급 섬유 복합 재료 구조와 안정적인 수지 재료를 채택하여 휠 허브 구성 요소의 피로 수명과 내식성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄 소재에 비해 CFRP 휠의 무게는 약 30~40% 감소(즉, 5kg 알로이 휠의 무게는 CFRP 소재 사용 후 약 1.5kg 감소 가능), NVH(소음, 진동 및 거칠기) 성능이 크게 향상되었습니다.

예비 통계에 따르면 휠 허브의 무게가 감소함에 따라 헬리콥터 비행 효율 및 범위가 크게 향상될 수 있으며 항공기에 탑재되는 탑재량이 효과적으로 증가할 수 있으며 헬리콥터 동력 시스템이 보다 선택적일 수 있습니다(예: , 전력과 같은 저출력 밀도 추진 시스템이 사용될 수 있음). CFRP 휠 적용으로 헬리콥터의 무게가 6kg 감소했다고 가정하면 헬리콥터는 12,000시간의 일상 생활 동안 거의 1,000갤런의 연료를 절약하고 약 12톤의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.

2) 경제성과 다양성

첨단 복합 재료 제조 공정은 재사용성이 매우 높으며 관련 지식 성과는 많은 협력 분야로 확장될 수 있습니다.

또한, 재료/공정 기술의 성숙에 따라 수지 재료의 인성이 향상되고 탄소 섬유의 가격이 하락하며 전체 제조 공정의 자동화 정도가 크게 향상되었습니다. 항공 우주 분야에서 CFRP의 적용은 점점 더 효과적일 수 있습니다.

또한 복합 휠 허브는 디자인면에서 기존 휠 허브와 높은 다용도성을 유지하므로 일일 개조에 드는 시간/인력 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

Leonardo 팀은 전체 연구 프로젝트에 헬리콥터 허브 개념 설계, 개발, 제조, 검증 및 테스트의 전체 주기 프로세스가 포함될 것이라고 말했습니다. 본 프로젝트의 연구성과는 항공우주, 항공 등 다양한 분야에 광범위하게 적용될 예정이며, 그 전망은 매우 광범위합니다.