新的航空航天復合材料商機：直升機傳動齒輪

　　據美國《復合材料世界》雜志2015年2月報道]美國宇航局的一項研究表明，鋼/復合混雜齒輪可以顯著減重，并能減少震動相關的噪聲。
　　
　　美國宇航局的許多任務屬于“旋轉翼項目”，目標是提高直升機速度、范圍和有效載荷，同時減少噪音、振動和發(fā)動機排放。很多的小項目用于實現這個目標，其中一個小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)合同，重點是設計更好的直升機傳動系統(tǒng)的齒輪。美國宇航局格倫研究室的工程師加里•羅伯茨博士和羅伯特•韓德思博士組成了團隊，致力于該項研究，研究成員包括來自美國陸軍研究實驗室和增強體供應商A&P技術公司(辛辛那提，俄亥俄州，美國)的人員。為什么是齒輪?直升機傳動系統(tǒng)(發(fā)動機、垂直傳動軸和齒輪傳動) 占飛機總空重的10-15%，也是由于振動產生直升機噪音的主要因素。羅伯茨解釋說，新的全金屬多速傳輸系統(tǒng)可以改善直升機的速度和效率，但會增加相當大的重量，且不會解決聲學阻尼問題。
　　
　　那么，為什么是復合材料呢？ A&P技術應用開發(fā)的副總裁認為，如果用復合材料取代金屬，可以中斷從齒輪齒中心軸的振動傳播路徑，這將有助于降低整體噪音，同時在不犧牲良好載重性能的同時，減少齒輪的重量。
　　
　　因此, 羅伯茨和他的團隊決定研究怎樣將復合材料納入傳動齒輪，才能減少重量和振動，而且最終減少維護和維修，因為復合材料比傳統(tǒng)鋼齒輪合金具有更低的密度和更高的阻尼系數。在項目的第一個階段，進行了三種金屬/復合材料附加裝置概念的可行性調查；制造了小齒輪原型 (使用其中一個概念)并測試。正在進行的第二階段，包括更大、優(yōu)化的齒輪和全復合材料的套圈/輪轂/軸的概念的研究,以及振動測試。