
Когда заходит речь о лопатках вентилятора Ми-8, многие сразу думают о титановых сплавах — это распространённое заблуждение. На самом деле, если разбирать хвостовой вентилятор, видно, что там используется композит на основе алюминиевой матрицы с армированием. Я лично сталкивался с заменой этих лопаток после инцидента с эрозией кромок в условиях высоких оборотов.
Основой служит алюминиевый сплав АЛ-9, но не чистый, а с добавкой кремния около 12% — это даёт устойчивость к вибрациям. Раньше пробовали делать полностью из магниевого сплава, но при температурах ниже -20°С появлялись микротрещины в зоне крепления к втулке.
На заводе в Улан-Удэ мне показывали испытания на центрифуге: лопатка должна выдерживать 10 000 оборотов без деформации. Кстати, именно там заметили, что при превышении скорости на 15% начинается отслоение защитного покрытия.
Сейчас некоторые ремонтные предприятия, включая партнёров вроде ООО Дунгуань Кэхуатун Электроника Технологии, экспериментируют с карбоновыми вставками — но это пока на стадии тестов, хотя на их сайте https://www.dgkhtparts.ru есть данные по испытаниям таких гибридных конструкций.
Штамповка лопаток идёт с последующей механической обработкой — но здесь есть нюанс: если пережать при фрезеровке, появляются остаточные напряжения. Как-то раз в Казани при облете после ремонта лопатка дала трещину именно по следу резца.
Термообработка — отдельная история. После закалки обязательна пескоструйная обработка, но в 2018 году была партия с неотмытым абразивом — в результате при оборотах выше 8 000 происходила эрозия передней кромки.
Сейчас некоторые цеха переходят на лазерную наплавку кромок, но это дорого и требует пересмотра всей технологии балансировки. Кстати, специалисты ООО Дунгуань Кэхуатун Электроника Технологии как раз предлагали решения по прецизионной обработке для таких задач — у них есть опыт работы с компонентами для дронов, где требования к виброустойчивости схожи.
В условиях Крайнего Севера лопатки живут не больше 800 часов — не из-за материала, а из-за ледяной крошки. Как-то пришлось экстренно сажать машину в Норильске именно из-за эрозии по задней кромке — там толщина всего 1.2 мм, а съело почти 0.8 мм.
Интересно, что в пустынных регионах проблема другая — абразивный износ от песка. Тут помогает только регулярная замена — никакие покрытия не держатся дольше 200 часов полётов.
Балансировка — отдельная головная боль. Если лопатка весит больше соседней всего на 3 грамма — уже на определённых режимах появляется вибрация. Мы обычно доводим разброс до 0.5 грамм, но это требует ювелирной работы.
Сейчас пробуют делать лопатки методом аддитивных технологий — слойное напыление титанового порошка. Но пока прочность на разрыв получается ниже требуемой на 20% — видимо, из-за пористости.
В Китае видел эксперименты с керамическими покрытиями — но там другая проблема: при ударе птицы лопатка не гнётся, а крошится. Хотя для беспилотников, возможно, это приемлемо — как раз направление, которым занимается ООО Дунгуань Кэхуатун Электроника Технологии в своих разработках компонентов для дронов.
Самое перспективное — это гибридные конструкции: основа из алюминиевого сплава, усиленная углеволокном в критичных зонах. Но пока не решена проблема разного коэффициента теплового расширения — при резких перепадах температур появляется люфт.
При повреждениях до 5% хорды допускается рихтовка — но только холодным способом. Пробовали греть газовой горелкой — после этого лопатка шла в утиль из-за изменения структуры металла.
Капитальный ремонт обычно включает замену втулки крепления — тут важно соблюсти соосность в пределах 0.02 мм. Если больше — будет биение, которое со временем приведёт к усталостным трещинам.
Сейчас многие обращаются к сторонним производителям — например, через https://www.dgkhtparts.ru можно заказать лопатки с улучшенными характеристиками. Хотя лично я пока осторожно отношусь к таким решениям — нужно смотреть результаты стендовых испытаний.
В целом, тема лопаток вентилятора Ми-8 — это постоянный поиск компромисса между прочностью, весом и стоимостью. И пока идеального решения нет — каждая модификация имеет свои плюсы и минусы, что подтверждается ежегодными доработками конструкции.