一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空領(lǐng)域，涉及一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板。
【背景技術(shù)】
[0002]高空長航時無人機(jī)飛行高度高，續(xù)航時間長，作戰(zhàn)半徑大，可執(zhí)行全球性偵察監(jiān)視、持久定常偵察等多種任務(wù)，是遠(yuǎn)程無人機(jī)的發(fā)展方向。由于高空長航時無人機(jī)在航程、航時和經(jīng)濟(jì)性上的苛刻要求，必須要求機(jī)翼面積大，翼展寬，以確保有足夠的升力?？v觀世界先進(jìn)的高空長航時無人機(jī)，機(jī)翼設(shè)計最大的共同點(diǎn)就是采用大展弦比機(jī)翼，如國外無人機(jī)“全球鷹”。
[0003]大展弦比機(jī)翼設(shè)計中一個顯著特點(diǎn):根部彎矩大，上壁板受壓嚴(yán)重，上翼面根部的穩(wěn)定性問題突出。為解決這一問題，很多大展弦比機(jī)翼會選用復(fù)合材料加筋壁板結(jié)構(gòu)形式。復(fù)合材料加筋壁板結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代飛機(jī)常見的結(jié)構(gòu)形式，通過蒙皮與筋條膠接成型，是很重要的承力結(jié)構(gòu)。但傳統(tǒng)的復(fù)合材料加筋壁板結(jié)構(gòu)整體性欠佳，有著明顯的蒙皮/筋條界面，這一界面在筋條邊緣處很容易首先發(fā)生脫粘，進(jìn)而擴(kuò)展到整個蒙皮/筋條界面，造成整個復(fù)合材料加筋壁板的破壞，影響飛機(jī)安全。因而難以充分發(fā)揮出復(fù)合材料加筋壁板承壓性能好的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提出一種適用于大展弦比機(jī)翼的新型復(fù)合材料帽形加筋壁板，其整體性更好，且能有效避免明顯的蒙皮/筋條界面。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是，加筋壁板包括蒙皮1、板-板膠膜201、板-芯膠膜202、帽形筋3、芯材4和R區(qū)填充物5，在蒙皮I上布置I層板-板膠膜201 ;用I層板-芯膠膜202包裹在芯材4的外表面，并將其均勻布置在板-板膠膜201上；芯材4底部R區(qū)填充R區(qū)填充物5 ;在板-板膠膜201、R區(qū)填充物5和板-芯膠膜202上布置帽形筋3。
[0006]所述帽形筋3的材料與蒙皮I相同，帽形筋3在不同區(qū)域的厚度不同。
[0007]所述芯材4的兩端頭設(shè)有斜削角，斜削角度30度。
[0008]本實用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是，本實用新型提出了一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其整體性更好，無明顯的蒙皮/筋條界面，降低了筋條邊緣發(fā)生脫粘的概率，形成了一個獨(dú)立的具有承載/傳載的整體化結(jié)構(gòu)形式，充分發(fā)揮出復(fù)合材料加筋壁板承壓性能好的優(yōu)勢。
[0009]本實用新型設(shè)計的復(fù)合材料帽形加筋壁板的局部類似于泡沫夾層結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能優(yōu)異，與常規(guī)無泡沫芯的加筋壁板相比，帽形筋條側(cè)壁的抗失穩(wěn)性能更好，提高了整個加筋壁板結(jié)構(gòu)的承載能力。
[0010]本實用新型設(shè)計的復(fù)合材料帽形加筋壁板兩端頭采用斜削設(shè)計，有效的解決了剛度突變問題，提高了端頭處的界面強(qiáng)度。
[0011]本實用新型設(shè)計的復(fù)合材料帽形加筋壁板工藝簡單，泡沫芯除了可作為結(jié)構(gòu)單元承載外，還在鋪層過程中和固化過程中發(fā)揮了芯模的作用，減少了專用模具的制造成本，不存在固化后模具抽取難的問題。對于多筋條壁板，鋪疊方法仍為一次性鋪疊，減少了工序和成本。
[0012]本實用新型設(shè)計的復(fù)合材料帽形加筋壁板內(nèi)表面較為光滑和平整，沒有劇烈的厚度突變，使得內(nèi)部金屬零件(如金屬肋)設(shè)計與制造簡單，無需做出特定的下陷區(qū)域。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的弦向截面示意圖；
[0014]圖2是本實用新型端頭區(qū)域示意圖。
[0015]其中，卜蒙皮，201-板-板膠膜，202-板-芯膠膜，3_帽形筋，4_芯材，5-R區(qū)填充物。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請參閱圖1至圖2。
[0017]如圖1所示，一種用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其特征在于，包括蒙皮1、板-板膠膜201、板-芯膠膜202、帽形筋3、芯材4和R區(qū)填充物5。在蒙皮I上布置I層板-板膠膜201 ;用I層板-芯膠膜202包裹在芯材4的外表面，并將其均勻布置在板-板膠膜201上；芯材4底部R區(qū)填充R區(qū)填充物5 ;在板-板膠膜201、R區(qū)填充物5和板-芯膠膜202上布置帽形筋3。其成型方案為:首先單獨(dú)固化蒙皮1，并在蒙皮I上鋪貼I層板-板膠膜201 ;隨后用I層板-芯膠膜202包裹芯材4，并將其固定在蒙皮I表面的板-板膠膜201上；之后在芯材4底部R區(qū)填充R區(qū)填充物5 ;最后鋪疊出帽形筋3，膠接共固化成型。
[0018]優(yōu)選地，所述蒙皮I采用碳纖維復(fù)合材料T700/LT-03A鋪疊而成，厚度為2mm，鋪層角度為[45/0/-45/90/0/-45/0/45]s，并按照T700/LT-03A成型要求單獨(dú)固化成型。
[0019]優(yōu)選地，所述帽形筋3采用與碳纖維復(fù)合材料T700/LT-03A鋪疊而成，根據(jù)強(qiáng)度需要在不同區(qū)域采用不同厚度的鋪層:泡沫芯區(qū)域厚度為1mm，鋪層角度為[-45/0/45/90/-45/0/45/0];一般區(qū)域厚度 0.5mm，鋪層角度為[-45/90/45/0]。
[0020]優(yōu)選地，所述芯材4選用牌號為ROHACELL 71 WF的PMI泡沫。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述板-板膠膜201和板-芯膠膜202均選用LWF-2B ( δ 0.2)，此膠膜為白色有載體膠膜，可同時用于板-板、板-泡沫芯膠接共固化使用。
[0022]優(yōu)選地，所述R區(qū)填充物5為碳纖維復(fù)合材料T700/LT-03A單向帶包裹I層LWF-2B(5 0.2)膠膜制成。
[0023]如圖2所示，本實用新型設(shè)計的復(fù)合材料帽形加筋壁板兩端頭采用斜削設(shè)計，斜削角度30度，有效的解決了剛度突變問題，提高了端頭處的界面強(qiáng)度。
【主權(quán)項】
1.一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其特征在于，加筋壁板包括蒙皮(1)、板-板膠膜(201)、板-芯膠膜(202)、帽形筋(3)、芯材(4)和R區(qū)填充物(5);在蒙皮⑴上布置I層板-板膠膜(201);用I層板-芯膠膜(202)包裹在芯材⑷的外表面，并將其均勻布置在板-板膠膜(201)上；芯材⑷底部R區(qū)填充R區(qū)填充物(5);在板-板膠膜(201)、R區(qū)填充物(5)和板-芯膠膜(202)上布置帽形筋(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其特征在于，所述帽形筋(3)的材料與蒙皮(I)相同，帽形筋(3)在不同區(qū)域的厚度不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其特征在于，所述芯材(4)的兩端頭設(shè)有斜削角，斜削角度30度。
【專利摘要】本實用新型屬于航空領(lǐng)域，涉及一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板。加筋壁板包括蒙皮、板-板膠膜、板-芯膠膜、帽形筋、芯材和R區(qū)填充物；在蒙皮上布置1層板-板膠膜；用1層板-芯膠膜包裹在芯材的外表面，并將其均勻布置在板-板膠膜上；芯材底部R區(qū)填充R區(qū)填充物；在板-板膠膜、R區(qū)填充物和板-芯膠膜上布置帽形筋。本實用新型提出了一種適用于大展弦比機(jī)翼的復(fù)合材料帽形加筋壁板，其整體性更好，無明顯的蒙皮/筋條界面，降低了筋條邊緣發(fā)生脫粘的概率，形成了一個獨(dú)立的具有承載/傳載的整體化結(jié)構(gòu)形式，充分發(fā)揮出復(fù)合材料加筋壁板承壓性能好的優(yōu)勢。
【IPC分類】B64C3-26
【公開號】CN204368409
【申請?zhí)枴緾N201420814946
【發(fā)明人】孔斌, 甘建, 常楠, 劉健, 楊軍, 張慶茂
【申請人】成都飛機(jī)設(shè)計研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月19日