直升机旋翼桨叶防护材料耐砂蚀评价技术研究进展

龚情，范金娟，黄遥，郑林峰

(1.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 300001；2.北京航空材料研究院，北京 100095)

0 前言

现代高科技战争中，军用直升机在复杂环境下服役的可靠性是影响其战斗力的关键因素。直升机与固定翼飞机相比，其飞行高度一般在6000m以下，甚至在超低空15～30m之间，巡航速度约为280 km/h，是一种中低空、低速飞行器，常服役于湿/热、干/寒、沙尘/雨淋及海水等恶劣环境条件，且频繁服役于低空、重雨水场和未铺砌路面跑道(带沙尘云环境)。砂石、雨水拍打在其复合材料表面，易导致复合材料中的纤维断裂或界面分层，导致结构提前失效[1-10]。

先进树脂基复合材料具有优异的疲劳强度、多路传载、缓慢的裂纹扩展特性和简便易操作的模压成型工艺等显著优点，这些优点使其逐步替代了传统的铝合金、不锈钢等材料在直升机旋翼桨叶上的应用。直升机旋翼桨叶复合材料的应用发展如图2所示。20世纪70年代后期以来，新研制的直升机几乎都采用了复合材料桨叶[11-14]。但因纤维增强复合材料冲击强度低、层间剪切强度低等缺点，复合材料在服役过程中桨叶易受到砂石的击打而导致部件提前失效。复合材料旋翼桨叶耐砂尘等固体颗粒冲刷腐蚀防护逐渐成为是型号设计中重点研究的问题之一。国内外采取了多种方式进行直升机桨叶耐砂蚀的防护，如在桨叶前缘包覆铁合金、钛合金、镍合金等金属材料以及采用聚氨酯、聚碳酸酯等非金属材料进行防护，或在桨叶上直接喷涂防护涂料进行砂蚀防护[15-18]。……