作為、緊急醫療服務/空中救護直升機，空客H135輕型雙發直升機因其高可靠性、多功能和成本優勢，成為空客公司同類產品中運維成本低的直升機。目前，超過1350架H135在60多個或地區服役，為300多家運營商提供服務。然而，隨著H135飛行時長的增加，相關定期運維數據表明，連接CFRP制尾梁和CFRP制尾槳護罩的鋁合金環形框架容易出現疲勞和腐蝕問題，直接導致了運維檢測成本的增加。為了降低成本并保證機體安全性，針對環形框架的耐腐蝕和抗疲勞需求，空客公司著手研究新的工藝設計方案。

　　
空客公司先考慮了基于鈦合金的方案，但鈦合金方案的機械加工過程和原材料都比鋁制方案更加昂貴。因此，多學科研發團隊利用預浸料、真空輔助灌注（VAP）和樹脂傳遞模塑（RTM）工藝，研發了基于CFRP的全新設計方案。經過測算，新方案與鋁制方案相比重量減輕25%，與鈦合金方案相比成本降低50%，顯著降低了檢測和維護成本。

　　
工程人員無法改變尾梁和尾槳護罩的現有設計，而環形框架是連接尾梁和尾槳護罩的主要結構，因此CFRP環形框架必須具備與原有鋁制框架相同的連接面和幾何尺寸，這極大限制了設計方案的自由度。工程團隊與設計、應力和生產工程師通過溝通評估，終確定利用已經在實際生產中廣泛使用的標準規格材料，以保證大程度降低研發成本和后續的批量制造成本。其中，新方案使用的美國赫氏（Hexcel）公司G0986型斜紋碳纖維已經廣泛應用于空客公司其他直升機項目的灌注成型；灌注用樹脂則選用了赫氏公司的單組分RTM6型環氧樹脂，也早已通過空客直升機公司的樹脂灌注和RTM認證。

　　
因為環形框架幾何形狀的極端不可展開性，工程人員在預成型件中額外設計了一些切口和凹口，以避免模塑成型時產生褶皺。隨后，工程人員測試了內法蘭的抗壓強度，通過靜態和動態的拉伸測試驗證了CFRP環形框架的展開能力，以及CFRP環形框架與無增強聚合物扣板之間的界面。測試結果表明，新的CFRP環形框架設計非常堅固，可以安全地處理預期負載。針對樹脂灌注，工程團隊研發了如下圖所示的四個預成型件。其中，3號預成型件包括A和B兩個部分；4號預成型件就是無增強聚合物扣板，用于確保T型區域的連接。

 

針對四個預成型件，工程團隊研發了各自對應的特殊工裝，然后將所有預成型件和環形扣板一起組裝成終使用的固化工具。終完整的固化工具均由鋁合金制成，包括固定在灰色底板上的藍色工裝、多部分拼接而成的綠色環形工裝以及橙色和黃色的頂部環形工裝。多部份拼接工裝的設計目的，是為了防止固化冷卻過程中工裝冷卻而產生的收縮力。

 

在完成層合板與工裝的組裝以后，工程團隊使用典型的也具有性價比的VAP工藝方案進行樹脂的灌注。經過固化、冷卻、脫模步驟，團隊針對零件的邊緣開展精加工，然后面向后續鉚接工作進行高精度鉆孔。為了保證環形框架與尾梁、尾槳護罩的連接精度，連接處設計公差需要控制在±0.4 毫米的區間。有限元分析結果表明，新方案的模具設計結果做到了“一次成功”，能夠滿足公差要求。

空客公司針對CFRP環形框架的全新設計大約在1年以前已經完成，但從鋁合金轉向復合材料工藝花費了較長時間。公司必須考慮設計的合理性、工藝步驟的驗證和確認、批量生產的穩定性等諸多問題。此外，針對新工藝的員工培訓也十分重要，必須確保每個環節的工程人員都做好了適應新設計方案的能力準備?？湛凸菊J為，環形框架制造從鋁合金工藝轉為CFRP工藝，不僅僅是現有零件的簡單修改，而是空客直升機部門的一次技術變革；其中，具有挑戰性的工作不是幾何公差要求的滿足，而是預成型件的成功研制。

　　
目前，所有新生產的H135直升機全部換裝了新的CFRP環形框架。由于新型CFRP環形框架耐腐蝕、抗疲勞的出色性能，空客公司減輕了大約0.5千克的產品重量，而且顯著提高了安全性能，降低了檢測次數和成本。