據(jù)airframer網(wǎng)站2021年1月28日刊文，萊昂納多（Leonardo）公司團隊（由英國萊昂納多公司、英國國家復合材料中心NCC、英國創(chuàng)新機構Innovate UK組成）于2021年1月1日牽頭啟動了NATEP（National Aerospace Technology Exploitation Programme）項目，項目周期18個月，預算經(jīng)費25萬英鎊，旨在開發(fā)一種革命性的全復合材料直升機輪轂。項目交付物包括12種通過全面測試的輪轂概念及相關設計/制造方法等。
這種直升機輪轂由碳纖維復合材料（CFRP）制成，過程采用定制纖維鋪放（TFP）、編織和熱壓罐等先進工藝，可確保較高的一致性和可擴展性。這種新型輪轂的密度只有輕質金屬材料（如常用的鋁合金、鎂合金）輪轂的一半，但機械性能更強，具有超輕、堅固耐用等特性。
具體而言，CFRP直升機輪轂的優(yōu)勢主要有以下幾點：
1）減重與耐用
當前的輕合金材料直升機輪轂疲勞耐久性不強，相對惡劣的使用環(huán)境會加速輪轂的損耗。因此，在直升機服役期間，輪轂部件需要定期維護、檢修、更換。CFRP輪轂采用先進的纖維復合材料結構及穩(wěn)定樹脂材料，能夠大大提升輪轂部件的抗疲勞壽命和耐腐蝕性能。與鋁合金相比，CFRP輪轂重量減輕約30-40%（即5公斤合金輪轂采用CFRP材料后，可減重約1.5公斤），并顯著增強NVH（噪聲、振動和粗糙度）性能。
經(jīng)初步統(tǒng)計，隨著輪轂重量的減輕，直升機飛行效率、航程可顯著提升，機上有效載荷增加，直升機動力系統(tǒng)選擇性更廣（如可采用電力等低功率密度推進系統(tǒng)等）。假設直升機通過應用CFRP輪轂減重6公斤后，在日常12000小時使用壽命期間，直升機可節(jié)省近1000加侖燃料，二氧化碳減排可達12噸左右。
2）經(jīng)濟性與通用性
先進復合材料制造工藝具有極高的可復用性，相關知識成果能夠推廣到諸多合作領域。
隨著材料/工藝技術的成熟，樹脂材料韌性提升，碳纖維價格下降，整體制造過程自動化程度大大提升，CFRP在航空航天領域的應用成效日益顯現(xiàn)。
另外，復合材料輪轂在設計方面與原有輪轂保持高通用性，能夠顯著降低日常改裝的時間/人力成本。
萊昂納多公司團隊表示，整個研究項目將包括直升機輪轂概念設計、開發(fā)、制造、驗證、測試等全周期過程。項目的研究成果擬廣泛推廣應用到航空航天各個領域，前景十分廣闊。
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