李志峰，王正峰

(1.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001；2.海装驻南昌地区航空军事代表室，江西 南昌 330000)

0 引言

桨叶是直升机的关键动部件，提供了直升机飞行所需的升力和操纵力。几十年来，各种直升机层出不穷，直升机桨叶构型也历经演变。但无论金属大梁桨叶(见图1)还是复合材料大梁桨叶(见图2)，从具体结构上看，都由蒙皮、大梁和填芯等组成。蒙皮和大梁是桨叶的主承力结构，桨叶填芯虽不直接承担载荷，但却维系着桨叶蒙皮和大梁的形状，对其起重要的支撑作用。填芯对桨叶的制造质量影响很大，因此桨叶生产中必须首先依据填芯材料的压缩强度，结合桨叶大梁和蒙皮的具体结构，通过一定数量缩比样件工艺试验摸索桨叶填芯的过盈量；然后通过对全尺寸桨叶无损检测和破坏性切割检查初步确定桨叶填芯材料的过盈量；最后按满足桨叶疲劳寿命要求的产品状态确定桨叶填芯材料的过盈量。桨叶填芯材料的压缩强度和密度是桨叶设计选材考虑的重要参数。

图1 金属大梁桨叶剖面示意图

图2 复材大梁桨叶剖面示意图

1 桨叶填充材料分类

桨叶填充材料属于多孔固体。多孔固体主要有二维蜂窝结构、三维开孔泡沫和三维闭孔泡沫三种典型结构。二维蜂窝结构最简单，六边形做两维排列，像蜜蜂的巢穴一样堆积充满平面空间。三维泡沫结构比较普遍，其孔穴由三维空间填充的多面体构成，如果组成泡沫的固体仅仅只是孔穴的棱边，则称该泡沫是开孔的，属三维开孔泡沫；……