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Van Horn Aviation在直升机刀片中抓住了一个真正的机会,具有很少的复合材料敏锐而且渴望大。其余的是值得读书的历史。
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像许多制造综合零件和结构的公司一样,van喇叭航空(VHA,Tempe,AZ,美国)来到了物质,具有很少的经验和知识,但一个固有的帮助客户解决问题的愿望,愿意学习和一个愿望推动公司前进。具有讽刺意味的是,对于Van Horn Aviation,它开始了推进更准确地说,是旋翼叶片。

Jim Van Horn于2000年创立了该公司,他的商业计划简单:设计,为仍在使用的直升机进行替代金属转子刀片(尾部和主要),但不再制造。这似乎是个好主意。贝尔(FT。值得,TX,US)UH-1Huey.例如,世界上最畅销的直升机之一,不再在生产中,但仍然存在成千上万在役单位。VHA看到了这架飞机的尾桨叶片,看到了一个有利可图的机会不仅设计一个替代,而且更好的替代品。然而,在转子叶片设计上花费的时间越多,即真正最佳的刀片设计所需的复合材料的使用越明显。

VHA总裁Dean Rosenlof表示,在18年前的大门在门开业后加入公司的贾德恩·罗森·罗森·罗森·罗森酒店为了控制我们的命运,我们知道我们最好在内部带来这种能力。我们对设计有足够的责任;我们必须负责它来制造它。“

设计房屋如何将自己变成复合材料制造商,没有复合材料制造背景?“一切都是关于物质供应和供应商的,”罗森·罗弗劳注释。实际上,VHA取决于一些着名的复合材料供应商,帮助公司推出其复合材料专业知识:Toray Composite Material Americal Inc.(塔科马,WA,美国),evonik泡沫公司(Theodore,Al,美国)和3M(圣保罗,Mn,美国)粘合剂。最终,Rosenlof说,VHA必须只弄清楚自己的复合材料,并逐渐建立自己的复合材料专业知识。

罗森洛夫指出,VHA已经花了十多年的时间来完善其复合材料的性能。在这个过程中,它建立了一个声誉,设计和制造高质量,高性能,高效率的转子叶片,超过OEM规格。因此,VHA成为贝尔认证的更换刀片供应商——这是直升机制造商的福音,受到严密的保护和高度觊觎。如今,VHA已经拥有三种成熟的产品:贝尔206B3的主转子叶片Jet Ranger.,用于铃铛的尾部转子叶片206b3 / OH-58Jet Ranger.以及遗留的UH-1Huey.尾部转子刀片。

在生产楼层

在回顾了VHA的业务战略和地位后,Rosenlof领导CW.在公司的生产楼层上,大部分公司的28名员工工作。在途中,他指出了一些代表VHA的“秘密酱”的设计工程师。他指出,VHA在优化了使其产品显着的各种设计参数上,特别擅长。这些包括升力系数和拖动, 这音高时刻振动

直升机飞行员,Rosenlof解释说,对“感觉”的转子刀片传达了直升机的运行和飞行,因此VHA花费了很多时间来测试其设计以验证性能。

“旋转刀片是张力场 - 离心,”他指出。“并且综合在该字段中的行为不同于金属刀片。”事实上,直升机转子叶片是世界上少数几种的复合结构之一,因为它们减肥时失去了优势。Rosenlof称之为“重量忌”,这就是说一个不沉重的转子刀片足够的与全金属替代品不同。因此,Rosenlof说,所有VHA的刀片都过度指定以将重量加回系统。

在那之上,他说,“航空航天仇恨的人变化,意味着从金属转子叶片到复合转子刀片的开关应该理想地保护飞行员习惯的性能特征。这是一个微妙的平衡,但一个VHA管理了巧妙。然而,底线是安全性,并且在这方面,该公司具有卓越。“在测试和开发期间的失败帮助我们重新设计了更好的刀片,”罗森洛夫说。“我们很擅长。当我们去市场时,我们必须对飞机和船员造成任何伤害,然后看看性能改进。那是我们的工作。“

这场巡演将工程师留下并在转子刀片生产区中出现。与许多复合材料商店一样,VHA的制造开始于普利切割,这是在3米长的自动平板切割系统上完成的伊士曼机器(布法罗,纽约,美国)。大多数预浸料VHA使用的是Torayca 2510的单向版本,这是基于东丽的T700G 12K拖车碳纤维。在其转子叶片的外层,VHA使用了平纹版的东丽2510,这是基于东丽的T700S 12K拖车碳纤维。罗森洛夫说,VHA对2510预浸料有很好的经验,它可以在热压釜内或外处理,由东丽作为商品供应,并随时可以从纤维制造商。

当他们从桌子上下来的时候,他们会被准备好,然后在相邻的洁净室进行下一步的铺层。所有的VHA旋翼叶片都采用三明治结构,包括赢onik Rohacell泡沫核心,周围环绕Torayca UD层。VHA最初在内部加工核心,但最终将其外包给赢创,后者在其位于美国AL移动的工厂进行工作。

铺层是手工完成的。主旋翼叶片被放置在房间中心的一个大型复合模具中。尾旋翼叶片放置在直立工作台上。铺层位置由模具上的标记引导。对于碳纤维与泡沫直接接触的区域,如双层板和圆材,在泡沫中有预先切割的凹区,以指导放置。VHA在其所有的转子叶片上都使用了碳管,包括在某些地区,Airtech(亨廷顿海滩,CA,美国)Airpad Unclutived,非硅橡胶,可形成压力加压板和柔性心轴。

每个转子叶片都包括用于将转子叶片连接到转子刀片桅杆的钛夹具,并且该夹具是每个上叠层的关键部分。由VHA制造,夹具需要额外的层覆盖它们以保持转子叶片完整性。

完成的转子叶片上篮在VHA的两种高压釜中的一部分旁边转移,每个均长度为约7.3米。Torayca环氧预浸料VHA使用需要标准的121℃Cure。

治疗后,转子叶片转移到机器车间,在那里它们被修剪到最终尺寸。它还在机器车间中,VHA几乎使得转子叶片中使用的金属部件,包括用于转子叶片前缘的钛夹具和镍磨损条。VHA操作两个垂直的CNC,两个水平CNC和一个omax.(肯特,WA,US)Waterjet Cutter。提供了三个CNC哈斯自动化公司(奥克斯纳德,加利福尼亚州);一个是由DMG MORI SEIKI.(名古屋,日本)。

最后,VHA对其制造的转子叶片进行了严格的测试,并设计了各种夹具和测试机器,以评估从叶片平衡到强度和刚度等各项性能。VHA也有自己的Bell 206B直升机,用来评估动态旋翼叶片的性能,包括对飞行员来说非常重要的“感觉”。

什么时候CW.询问关于非破坏性检查(NDI),然而,Rosenlof指出VHA没有。“我们有过程依赖质量,”他说。“我们监测温度,压力和时间,只要我们在规范内,我们正在制作良好的转子刀片。”Rosenlof还指出,VHA的大部分过程和质量控制侧重于上转子叶片表面的公差,因为这是转子叶片的“功能性”侧,对转子叶片性能最关键。

下一个步骤

VHA的转子叶片工作没有完成。该公司已经在开发新产品,包括双引擎贝尔212的尾翼和主旋翼叶片,以及双引擎四桨叶,Huey.-Class Bell 412. Rosenlof补充说,VHA正在研究能够建立更大的制造业效率的共同固化技术。

随着我们的旅游包装,罗森·洛夫指出,虽然VHA是一个相对较小的操作(其管理人员和劳动力总数30),但该公司为许多其他人创造了一个利基,它通过大胆地实施复合材料制造能力来实现了一个利基。信心十足地。这个利基,因为它是VHA的强大,没有简单地建造,在这种意义上,赚得很好。“我们是,”他Quips,“一个18岁的一夜之间成功。”

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