正在阅读《直升机的工作原理》
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直升机的管状和片状金属部件通常由铝制成,在更高应力或高温区域有时使用不锈钢或钛。在制造过程中,为了减轻弯曲,金属管内通常充满熔融的硅酸钠(也称为“水玻璃”,一种加热到熔融状态的玻璃状混合物)。直升机的旋翼桨叶通常是由纤维增强树脂制成的,叶片外侧夹上一层金属板来保护机翼的边缘。直升机的挡风玻璃和窗户是由聚碳酸酯薄膜制成的,这是一种耐高冲击力的塑料。

机架:制备油管

1.每一个单独的管子是由一个管材切割机切割,该机器可以快速设置生产不同的管子,包括精确的长度和数量。通过更换不同直径和尺寸的模具,弯管机可以把油管弯曲成合适的角度。

2.对于主要的弯管,管内充满了熔融的硅酸钠,硅酸钠冷却变硬可以消除管子弯曲时的扭结。就像实心棒在弯管机上弯曲一样。然后,将弯曲的管子放入沸水中,使内部材料融化,再将其排出。必须弯曲以匹配舱室形状的油管还要安在拉伸成型机上,该成型机可以将管子拉伸成合适的形状。

3.接下来,把管子运送到机加工车间,在那里用夹具夹住它们,将管子的末端加工成所需的角度和形状。然后将管子除去毛刺(在此过程中,任何残留的突起或斑点都要磨掉),并检查是否有裂缝。

图1 直升机上的大部分关键部件都是由金属制成的,并采用标准的金属成形工艺:剪切、冲裁、锻造、切割、镂铣和铸造。聚碳酸酯挡风玻璃和车窗的制作方法是将板料放在模具上,加热,然后在空气压力的作用下成型。通常称这一过程为“自由吹制”(freeblowing),吹制时不能有工具接触被吹部件。

4.金属加强件是用机器来完成的,如镂铣、剪切、毛坯冲压、锯割。一些复杂的细节可以锻造(加热并成形)或铸造,取出它们并冷却后再次除去毛刺。

5.管子用强力化学品清洗并焊接到位。焊接完成后,对装配件进行应力释放—低温加热,使金属能够恢复在成型过程中失去的弹性。最后,检查焊缝是否有缺陷。

成形钣金细部

6.构成机架其他部分的金属板首先被切成毛坯。铝坯经过热处理退火(使金属坚硬但可弯曲)。然后将坯料冷藏,直到放入模具中压成合适的形状。成形后,板材的细部经过时效处理,达到最大强度,并修整至其最终形状和尺寸。

7.钣金件在上螺栓或胶合前要清洗干净。铝部件和焊接部件可以进行阳极氧化处理(以增加铝表面的保护氧化膜的厚度),从而提高耐腐蚀性。所有的金属部件都经过化学清洗和喷漆,大多数都是用环氧树脂或其他耐用涂层喷涂完成的。

制作复合组件的芯层

8.芯层,直升机的中部由诺美克斯(Nomex)材料制造的—诺美克斯是杜邦(DuPont)公司生产的酰胺基尼龙纤维,也有用铝蜂窝(honeycomb)制造的,用带锯或刀把它们切割成一定的尺寸。如果有必要的话,可以用类似于比萨刀或切肉刀的机床将芯部件的边缘修剪成一定角度。

9.每个组件是由称作半固化片的芯板开始构建。半固化片是用树脂加强的纤维层。按照设计师的图纸要求,工人们小心翼翼地对面板进行所谓的“蒙皮”操作,在黏结模具工具上装单独的板层,并按照指引在附加板层之间夹芯。

10.预浸材料—半固化片胶粘到模具上通常称为完成的“上篮”操作,然后再将它送到高压釜中进行固化。高压釜是一种设备,通过将塑料层暴露在加压蒸汽中来粘接它们,而“固化”是在高压釜中树脂层“烹煮”时发生的硬化。

11.将这些面板画上装饰线。边缘多余的部分通过电锯割除。大型面板可以通过射流水磨机器人进行修整。检查合格后,用常规喷涂方法对镶板等复合材料零件进行清洁和喷涂。表面必须用油漆密封好,以防止金属腐蚀或吸水。

制作机身

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