توپی هلیکوپتر پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن

این توپی هلیکوپتر از پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) ساخته شده است. در فرآیند تولید از فناوری پیشرفته مانند قرار دادن فیبر سفارشی (TFP)، بافت و اتوکلاو برای اطمینان از قابلیت استفاده مجدد و مقیاس پذیری بالای مواد استفاده می شود. چگالی این نوع جدید توپی چرخ تنها نیمی از چگالی مواد آلیاژی فلزی سبک (مانند مواد متداول فلزی آلومینیوم و منیزیم) است، اما دارای خواص مکانیکی قوی تر، فوق العاده سبک، فوق العاده محکم و بادوام است.
به طور خاص، مزایای اصلی هاب هلیکوپتر CFRP به شرح زیر است:

1) کاهش وزن و دوام

دوام خستگی توپی هلیکوپتر با آلیاژ سبک فلزی فعلی قوی نیست و محیط نسبتاً خشن سایش توپی را تسریع می کند. بنابراین، در طول عمر هلیکوپتر، اجزای هاب نیاز به نگهداری، تعمیرات اساسی و به طور منظم تعویض دارند. توپی چرخ CFRP از ساختار مواد کامپوزیت فیبر پیشرفته و مواد رزین پایدار استفاده می کند که می تواند عمر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی اجزای توپی چرخ را تا حد زیادی بهبود بخشد. در مقایسه با مواد آلومینیومی، وزن چرخ‌های CFRP حدود 30 تا 40 درصد کاهش می‌یابد (یعنی وزن چرخ‌های آلیاژی 5 کیلوگرمی را می‌توان حدود 1.5 کیلوگرم پس از استفاده از مواد CFRP کاهش داد)، و NVH (صدا، لرزش و زبری) عملکرد به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

طبق آمار اولیه، با کاهش وزن توپی چرخ، راندمان پرواز و برد هلیکوپتر را می توان به طور قابل توجهی بهبود بخشید، تعداد محموله های هواپیما را می توان به طور موثر افزایش داد، و سیستم قدرت هلیکوپتر می تواند انتخابی تر باشد (به عنوان مثال ، می توان از سیستم های رانش با چگالی کم مانند نیروی الکتریکی استفاده کرد). با فرض اینکه وزن هلیکوپتر با استفاده از چرخ های CFRP 6 کیلوگرم کاهش یابد، هلیکوپتر می تواند در طول عمر روزانه 12000 ساعته نزدیک به 1000 گالن سوخت صرفه جویی کند و انتشار دی اکسید کربن را حدود 12 تن کاهش دهد.

2) اقتصاد و تطبیق پذیری

فرآیند تولید مواد کامپوزیت پیشرفته قابلیت استفاده مجدد بسیار بالایی دارد و دستاوردهای دانش مربوطه را می توان به بسیاری از زمینه های همکاری گسترش داد.

علاوه بر این، با بلوغ فناوری‌های مواد/فرآیند، چقرمگی مواد رزین افزایش یافته، قیمت فیبر کربن کاهش یافته است و درجه اتوماسیون کل فرآیند تولید بسیار بهبود یافته است. استفاده از CFRP در زمینه هوافضا می تواند به طور فزاینده ای موثر باشد.

علاوه بر این، توپی چرخ مرکب از نظر طراحی تطبیق پذیری بالایی با توپی چرخ اصلی دارد که می تواند هزینه زمان/نیروی انسانی اصلاح روزانه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

تیم لئوناردو اظهار داشت که کل پروژه تحقیقاتی شامل فرآیند تمام چرخه طراحی مفهومی، توسعه، ساخت، تأیید و آزمایش هاب هلیکوپتر خواهد بود. نتایج تحقیقات این پروژه به طور گسترده در زمینه های مختلف هوافضا و هوانوردی برنامه ریزی شده است و چشم انداز بسیار گسترده است.