随着材料科学的发展和工艺技术的进步,复合材料以其优越的性能在航空螺旋桨开始应用并不断突破,其中的代表性产品为碳纤维航空螺旋桨。

航空螺旋桨通常由两个以上的桨叶以及中间的桨毂组成,桨叶平均安装在桨毂上,桨毂与发动机轴相连,并带动整个螺旋桨旋转来产生动力。根据桨叶使用材料的不同,航空螺旋桨主要分为木质航空螺旋桨、金属(如镁铝合金)航空螺旋桨、复合材料(如碳纤维、玻璃纤维)航空螺旋桨等。

早期航空器螺旋桨的材质主要是木材。其中,榉木因其质地坚硬密实,强度和抗冲击性能较好,成为航空螺旋桨材质的一个较优选择。目前市面上的木质航空螺旋桨大多是榉木或桦木材质。金属航空螺旋桨直至一战才出现,二战以后才大规模普及。铝合金航空螺旋桨为最常见的金属航空螺旋桨,其最主要的使用材料为镁铝合金,如:LY11(2A11)、LY12(2A12)等。

随着材料科学的发展和工艺技术的进步,复合材料以其优越的性能在航空螺旋桨开始应用并不断突破,其中的代表性产品为碳纤维航空螺旋桨。碳纤维航空螺旋桨重量很小,行驶时需克服的阻力小,既能满足飞机等航空器高速行驶的需求行驶的需求,还能节省燃料;而且碳纤维的强度、拉伸能力比金属更胜一筹,可满足航空螺旋桨对强度及可塑性的要求。此外,碳纤维航空螺旋桨还具备耐腐蚀、耐潮湿、耐极端温度、耐摩擦、使用寿命更长等众多优点,日益成为航空器领域的新宠。

根据新思界产业研究中心发布的《2020-2024年中国复合材料航空螺旋桨行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》,2015年起,全球复合材料航空螺旋桨产值呈逐年增长态势,至2019年,全球复合材料航空螺旋桨产值达到41．08亿元,在全球航空螺旋桨市场中的占比达到66．59%。

金属航空螺旋桨生产技术水平高,涉及到众多配件的使用,因此,就全球范围来看,金属航空螺旋桨生产企业数量也较少,主要品牌有美国哈策尔(Hartzell)公司、俄罗斯AEROSILA公司等。而复合材料航空螺旋桨生产企业相对较多,国外企业主要有德国MT螺旋桨公司、美国哈策尔(Hartzell)公司、美国柯林斯航空航天系统公司、美国Sensenich螺旋桨公司;国内企业主要有惠阳航空螺旋桨有限责任公司、安徽羲禾航空科技有限公司、安徽卓尔航空科技有限公司、安阳豪克航空科技有限公司。

新思界行业研究员表示,基于众多优势,已有不少轻型飞机配有复合材料螺旋桨。仅从所用材料上来讲,使用复合材料的多少已成为衡量一架飞机是否先进的指标之一。未来,随着复合材料技术的不断发展,其在直升机、无人机等航空器上的应用将不断深化,具备更大的发展潜力。

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