我直11直升機旋翼轂國際領先 突破三大難題

直十一型直升機的旋翼榖、尾槳系統由惠陽公司自主設計制造，是我國自主研制的代表性直升機核心動部件產品。上世紀末，該直升機旋翼榖、尾槳系統鑒定定型並交付使用，獲得了國防科技一等獎和航空科技一等獎。直十一型直升機旋翼榖不同於鉸接式結構旋翼轂，不再通過鉸接結構的金屬構件和軸承的轉動，而是通過其旋翼轂星形件直臂的彈性變形來實現旋轉位移，這就可以大大簡化結構、減輕重量。

但是，星形件卻要承受拉伸、彎曲和扭轉載荷以及擺振、揮舞運動和其他振源引起的振動載荷，致使旋翼轂星形件要在極為復雜和惡劣的載荷狀態下工作，因而對星形件的結構、尺寸精度、形位偏差、表面粗糙度都有極高的技術要求。星形件通過模具直接熱壓成型，各項技術要求均由成型模具來保証實現，因此，星形件熱壓成型模具成為星形件加工制造的關鍵設備。一場不斷攻克難關、不斷開拓創新、不斷求索創造的歷程由此展開。

攻破星形件熱壓成型模具材料供應難題

直升機旋翼、尾槳系統是直升機關鍵的核心動部件。我國自行開發研制的直十一型直升機旋翼轂屬於無鉸式的星形柔性結構，主槳轂支臂在工作時繞三個相互垂直正交的坐標軸產生旋轉位移，即繞旋翼軸的變距、在旋轉平面內的水平擺動和相對於旋轉平面的揮舞。旋翼轂主體構件是星形件，採用復合材料熱態模壓制成，熱壓成型模具成為星形件加工制造的關鍵設備。

此前，直九型直升機旋翼轂星形件熱壓成型模具系高價從法國隨專利一起購置，因此我國自行研制的直十一型直升機旋翼轂星形件隻能立足於國內自行設計制造。該項磨具形體結構復雜，尺寸大、綜合技術要求高，需要用低膨脹性能的銦瓦合金鍛坯進行數控加工。惠陽公司參與人員經多方調研，借鑒成熟技術，幾經改進，順利完成了熱壓模具的設計。

熱壓成型模具制造的第一個重大關鍵難題，就是大型銦瓦合金鍛軋毛坯件的加工供應。當時國內從未冶煉成功過具有特殊性能的銦瓦合金，更未進行過其鑄錠鍛軋。惠陽公司通過中航總外貿系統與俄羅斯、日本等國進行洽談詢價，報價極為昂貴，且銦瓦合金鋼冶煉添加的微量元素硒極易揮發又是人體致癌物，俄、日等國先后拒絕了數量有限的訂購。為保証型號任務的需要，公司決定在國內尋找可靠供應商。惠陽公司遍訪國內各大鋼廠，最后與上海鋼鐵研究院洽商成功，聯合組織冶煉銦瓦合金，終於冶煉澆鑄成功重達3噸合格的銦瓦合金鑄錠。

然而，新的問題又出現了。在上海地區沒有敢於承擔風險的協作鋼廠對合金鑄錠進行鍛軋。公司幾經尋找，最后，太原鋼廠同意承接鑄件的鍛軋。由於初次進行銦瓦合金大鑄錠的鍛軋，熱壓工藝參數選取欠妥，鑄錠軋制后開裂而報廢。公司隨即派專業技術人員趕赴生產現場，與有關人員深入分析事故原因，探索改進措施，重新冶煉、澆鑄、鍛軋，終於鍛軋出合格的星形件熱壓成型模具機械加工毛坯。鑄錠從上海運往太原，鍛坯從太原運往西安，專車長途轉運，專人精心護送。

解決模具加工毛坯后，其復雜型面數控加工成為重大關鍵。借助當時中航CAD/CAM預研成果，公司與航空技術研究院簽訂了星形件模具CAD/CAM系統及其模具開發合同。由航空技術研究院組織南京航空航天大學、中航工業北京航空精密機械研究所、中航工業北京航空制造工程研究所、中航飛機西安飛機分公司、惠陽公司進行聯合開發。由惠陽公司負責模具的設計總成，試加工、星形件試壓制和總驗收。