專利名稱：用于飛行器的電荷驅(qū)散系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及航天平臺(tái)，并且具體地涉及航天平臺(tái)中的結(jié)構(gòu)。更具體地，本公開涉及用于驅(qū)散航天平臺(tái)中的表面上的電荷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
靜電是物體的表面上的電荷的積聚。所述物體可以是航天平臺(tái)，例如，飛行器、宇宙飛船或某些其他類型的航天平臺(tái)。靜電可能積聚在飛行器的多個(gè)表面上。例如，靜電可能積聚在飛行器中的燃料箱的表面上。靜電的驅(qū)散會(huì)是期望的，以便減少結(jié)構(gòu)內(nèi)的靜電的放電的可能性。飛行器中的很多燃料箱均包含鋁。這種材料常常提供期望水平的電荷驅(qū)散。如果期望更大的電荷驅(qū)散，可以使用其他機(jī)構(gòu)。例如，開發(fā)了驅(qū)散形成靜電的電荷的接地技術(shù)和材料。另外，可將添加劑放置到液體中，如燃料中，以便減少靜電的形成和幫助靜電的驅(qū)散。關(guān)于復(fù)合材料取代金屬的應(yīng)用，改變了靜電在例如燃料箱的結(jié)構(gòu)中被處理的方式。使用鋁，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)率，可驅(qū)散這些電荷。然而，使用復(fù)合材料，表面?zhèn)鲗?dǎo)率可能不存在或不如金屬的傳導(dǎo)率那么高。結(jié)果，使用復(fù)合材料，靜電可容易地積聚在燃料箱的表面上。 因此，有利的是具有考慮到上述問題中的至少一些以及可能的其他問題的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)有利實(shí)施例中，裝置包括第一復(fù)合層和第二復(fù)合層。第二復(fù)合層與第一復(fù)合層關(guān)聯(lián)。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層構(gòu)成結(jié)構(gòu)。第二復(fù)合層具有經(jīng)配置驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)的表面上的電荷的傳導(dǎo)率。在另一個(gè)有利實(shí)施例中，飛行器的復(fù)合燃料箱包括復(fù)合燃料箱的壁，所述壁具有第一復(fù)合層和位于所述復(fù)合燃料箱的內(nèi)部的第一復(fù)合層上的第二復(fù)合層。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層構(gòu)成結(jié)構(gòu)。第二復(fù)合層經(jīng)配置驅(qū)散復(fù)合燃料箱的內(nèi)部的表面上的電荷。在另一個(gè)有利實(shí)施例中，提供了用于制造結(jié)構(gòu)的方法。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層被放置在鑄模上。固化第二復(fù)合層和第一復(fù)合層。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層構(gòu)成所述結(jié)構(gòu)。第二復(fù)合層經(jīng)配置驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)的表面上的電荷。所述特征、功能和優(yōu)勢(shì)可獨(dú)立地在本公開的多個(gè)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，或可在其他實(shí)施例中結(jié)合，其中可參考以下的具體實(shí)施方式
和附圖看出進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。


在所附權(quán)利要求中闡明了有利實(shí)施例的被確信為新穎性特征的特性。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過參考本公開的有利實(shí)施例的以下的具體實(shí)施方式
將最好地理解有利實(shí)施例及其優(yōu)選的應(yīng)用模式、進(jìn)一步的目的和優(yōu)勢(shì)，其中:
圖1是依照有利實(shí)施例的飛行器制造和維護(hù)方法的圖示；圖2是可實(shí)現(xiàn)有利實(shí)施例的一種飛行器的圖示；圖3是依照有利實(shí)施例的電荷管理環(huán)境的圖示；圖4是依照有利實(shí)施例的電荷驅(qū)散系統(tǒng)的圖示；圖5是依照有利實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的制造環(huán)境的圖示；圖6是依照有利實(shí)施例的具有燃料箱的飛行器的圖示；圖7是依照有利實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的橫截面的圖示；圖8是依照有利實(shí)施例的燃料箱的部分的橫截面圖的圖示；和圖9是依照有利實(shí)施例的用于制造具有電荷驅(qū)散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的處理的流程圖的圖示。
具體實(shí)施例方式更具體地參考附圖，可在如圖1中顯示的飛行器制造和維護(hù)方法100和如圖2中顯示的飛行器200的背景下描述本公開的實(shí)施例。首先轉(zhuǎn)向圖1，依照有利實(shí)施例描述了飛行器制造和使用方法的圖示。在預(yù)生產(chǎn)期間，飛行器制造和維護(hù)方法100可以包含圖2中的飛行器200的規(guī)范和設(shè)計(jì)102以及材料采購104。在生產(chǎn)期間，進(jìn)行組件和子配件制造106和圖2中的飛行器200的系統(tǒng)整合108。其后，為了投入使用112，圖2中的飛行器200可以經(jīng)歷驗(yàn)證和交付110。在由客戶使用112時(shí)，圖2中的飛行器2 00按計(jì)劃進(jìn)行日常維修和維護(hù)114，其可以包括改進(jìn)、重新配置、翻新和其他維修或維護(hù)?？赏ㄟ^系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作者執(zhí)行或?qū)嵤╋w行器制造和維護(hù)方法100中的每個(gè)處理。在這些示例中，操作者可以是客戶。為了描述的目的，系統(tǒng)集成商可以包含但不限于:任意數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)轉(zhuǎn)包商；第三方可以包含但不限于:任意數(shù)量的賣主、轉(zhuǎn)包商和供應(yīng)商；并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)機(jī)構(gòu)，
坐坐寸寸ο現(xiàn)在參考圖2，描述了可實(shí)現(xiàn)有利實(shí)施例的一種飛行器的圖示。在這個(gè)示例中，飛行器200通過圖1中的飛行器制造和維護(hù)方法100生產(chǎn)，并且可以包含具有多個(gè)系統(tǒng)204和內(nèi)部結(jié)構(gòu)206的機(jī)架202。系統(tǒng)204的示例包含推進(jìn)系統(tǒng)208、電氣系統(tǒng)210、液壓系統(tǒng)212和環(huán)境系統(tǒng)214中的一個(gè)或更多?？砂我鈹?shù)量的其他系統(tǒng)。盡管顯示了航天示例，但可將不同的有利實(shí)施例應(yīng)用于其他工業(yè)，如汽車工業(yè)。不同的有利實(shí)施例均可以實(shí)現(xiàn)在所描述的示例中的機(jī)架202內(nèi)。例如，可以在結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多不同的有利實(shí)施例，所述結(jié)構(gòu)例如飛行器200的機(jī)架202的機(jī)翼218中的燃料箱216。在這些說明性的示例中，可以由復(fù)合材料構(gòu)成機(jī)翼218中的燃料箱216。這些復(fù)合材料可以包含，例如碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料。取決于具體的實(shí)施方式，可部分地或完全地由復(fù)合材料構(gòu)成這些組件。不同的有利實(shí)施例可以被實(shí)現(xiàn)以管理可在燃料箱216的內(nèi)表面上形成的電荷。本文體現(xiàn)的裝置和方法可以在圖1中的飛行器制造和維護(hù)方法100的至少一個(gè)階段中應(yīng)用。如本文中使用的，短語“至少一個(gè)”，當(dāng)和一系列項(xiàng)目一起使用時(shí)，意味著可以使用列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或更多的不同組合，并且可能僅需要列表中的每一個(gè)項(xiàng)目中的一個(gè)。例如，“項(xiàng)目A、項(xiàng)目B和項(xiàng)目C中的至少一個(gè)”可以包含，例如但不限于:項(xiàng)目A，或項(xiàng)目A和項(xiàng)目B。這個(gè)示例也可以包含項(xiàng)目A，項(xiàng)目B，和項(xiàng)目C，或項(xiàng)目B和項(xiàng)目C。在一個(gè)說明性的示例中，可以與在飛行器200在圖1的使用112時(shí)生產(chǎn)的組件或子配件類似的方式構(gòu)造或制造圖1中的組件和子配件制造106中生產(chǎn)的組件或子配件。作為另一個(gè)示例，在生產(chǎn)階段期間，如圖1中的組件和子配件制造106以及系統(tǒng)整合108期間，可以利用多個(gè)裝置實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合。多個(gè)，當(dāng)涉及項(xiàng)目時(shí)，意味著一個(gè)或更多項(xiàng)目。例如，多個(gè)裝置實(shí)施例是一個(gè)或更多裝置實(shí)施例。當(dāng)飛行器200在圖1中的使用112時(shí)和/或在維修和維護(hù)114期間，可以利用多個(gè)裝置實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合。多個(gè)不同的有利實(shí)施例的應(yīng)用可以充分加速飛行器200的裝配和/或減少飛行器200的成本。不同的有利實(shí)施例意識(shí)到和考慮了多個(gè)注意事項(xiàng)。例如，不同的有利實(shí)施例意識(shí)到和考慮了可用于管理燃料箱的表面上的電荷的驅(qū)散的底層涂料。然而，不同的有利實(shí)施例意識(shí)到和考慮了這種機(jī)構(gòu)可能不能提供期望數(shù)量的如靜電等電荷的驅(qū)散。不同的有利實(shí)施例意識(shí)到和考慮了可配制底層涂料，以便提供與當(dāng)前可用的底層涂料比較增加的電荷的驅(qū)散。另外，可執(zhí)行底層涂料的應(yīng)用，以便增加電荷的驅(qū)散。例如，可選擇放置在燃料箱的表面上的底層涂料的厚度，從而增加電荷的驅(qū)散。然而，這些底層涂料的應(yīng)用可能增加由復(fù)合材料制造如燃料箱等結(jié)構(gòu)的費(fèi)用。不同的有利實(shí)施例也意識(shí)到和考慮了通過利用底層涂料和其他機(jī)構(gòu)來驅(qū)散可在結(jié)構(gòu)的表面上積聚的電荷，可比期望更多地增加飛行器的復(fù)雜度和重量。不同的有利實(shí)施例意識(shí)到和考慮了可能期望具有取代底層涂料或除了底層涂料之外的允許電荷的驅(qū)散的層。當(dāng)存在底層涂料和允許電荷被驅(qū)散的另外的層兩者時(shí)，提供了多余的電荷驅(qū)散。需要時(shí)間和人員來將底層涂料應(yīng)用到燃料箱的內(nèi)表面。應(yīng)用適當(dāng)量的底層涂料以獲得期望量的驅(qū)散可能要求檢查和執(zhí)行另外的操作，從而確保存在期望量的底層涂料。另外，也可以需要時(shí)間和人員，以便將其他組件添加到燃料箱，從而增加可形成的電荷的驅(qū)散。結(jié)果，可增加制造飛行器需要的時(shí)間。因而，不同的有利實(shí)施例提供了用于減少結(jié)構(gòu)的表面上的電荷的方法和裝置。在不同的有利實(shí)施例中，裝置可以包括第一復(fù)合層和第二復(fù)合層。第二復(fù)合層與第一復(fù)合層關(guān)聯(lián)。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。第二復(fù)合層具有配置為驅(qū)散結(jié)構(gòu)的表面上的電荷的傳導(dǎo)率?，F(xiàn)在參考圖3，依照有利實(shí)施例描述了電荷管理環(huán)境的圖示。在這個(gè)說明性的示例中，可利用圖2中的飛行器200實(shí)現(xiàn)電荷管理環(huán)境300。如描述的，結(jié)構(gòu)302可以是圖2中的飛行器200中的結(jié)構(gòu)。在這些說明性的示例中，結(jié)構(gòu)302可以保持液體304。具體地，結(jié)構(gòu)302可以是燃料箱，如圖2中的燃料箱216，并且液體304可以采取燃料306的形式。具體地，在這些說明性的示例中，結(jié)構(gòu)302可以位于圖2中的機(jī)翼218內(nèi)。電荷驅(qū)散系統(tǒng)308可以與結(jié)構(gòu)302關(guān)聯(lián)。電荷驅(qū)散系統(tǒng)308經(jīng)配置驅(qū)散可在結(jié)構(gòu)302的表面312上形成的電荷310。在這些說明性的示例中，表面312位于結(jié)構(gòu)302的內(nèi)部313。換句話說，表面3 12位于燃料箱的內(nèi)部313。
在這些說明性的示例中，結(jié)構(gòu)302采取復(fù)合結(jié)構(gòu)314的形式。利用第一復(fù)合層318形成結(jié)構(gòu)302。另外，電荷驅(qū)散系統(tǒng)308包含第二復(fù)合層320。在這個(gè)說明性的示例中，第二復(fù)合層320位于第一復(fù)合層318上。在這些說明性的示例中，電荷驅(qū)散系統(tǒng)308中的第二復(fù)合層320可被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)302的部分。換句話說，第二復(fù)合層320可以在形成用于結(jié)構(gòu)302的第一復(fù)合層318的同時(shí)形成。結(jié)果，可以避免在結(jié)構(gòu)302的制造之后，將電荷驅(qū)散系統(tǒng)308添加到結(jié)構(gòu)302的另外的時(shí)間和費(fèi)用。如描述的，可以同時(shí)固化第一復(fù)合層318和第二復(fù)合層320。也可以將這種類型的固化稱為共固化。在這些說明性的示例中，第二復(fù)合層320經(jīng)配置驅(qū)散在結(jié)構(gòu)302的表面312上積聚的電荷310。在這個(gè)示例中，第二復(fù)合層320具有傳導(dǎo)率322。傳導(dǎo)率322允許電荷310被從結(jié)構(gòu)302的表面312驅(qū)散。如此，可以減少和/或阻止第二復(fù)合層320中的電荷310的積聚。具體地，第二復(fù)合層320的傳導(dǎo)率322允許電荷310被從結(jié)構(gòu)302的表面312驅(qū)散，從而減少不期望的放電。這種減少可以包含充分地阻止在結(jié)構(gòu)302的表面312上形成的不期望的放電。隨著第二復(fù)合層320的傳導(dǎo)率322的增加，同樣增加了電荷310的驅(qū)散?？衫秒娮杪蕼y量傳導(dǎo)率322。電阻率是傳導(dǎo)率322的倒數(shù)。作為一個(gè)說明性的示例，允許電荷310的驅(qū)散的第二復(fù)合層320的電阻率可以是從大約IO6歐姆-米至大約IO9歐姆-米。電阻率的這個(gè)數(shù)值范圍相應(yīng)于傳導(dǎo)率322的數(shù)值的下部范圍。另外，在這些描述的示例中，第二復(fù)合層320經(jīng)配置減少由外部源引起的結(jié)構(gòu)302的內(nèi)部313中的不期望的放 電324。這些外部源可以是不是結(jié)構(gòu)302的一部分的任何源。例如但不限于:如閃電等外部源可以引起不期望的放電324，而不使用第二復(fù)合層320。進(jìn)一步地，第二復(fù)合層320也可以被配置為使得可減少結(jié)構(gòu)302中的多個(gè)不一致330。多個(gè)不一致330可以包含，例如但不限于:纖維爆發(fā)、撕裂和/或其他類型的不一致。當(dāng)用于多個(gè)緊固件334的多個(gè)孔332被鉆入結(jié)構(gòu)302中時(shí)，可形成多個(gè)不一致330。隨著多個(gè)不一致330的增加，也可增加為了固定多個(gè)不一致330需要執(zhí)行的返工程序的數(shù)目。第二復(fù)合層320經(jīng)配置減少在結(jié)構(gòu)302中形成的多個(gè)不一致330，以便減少可能需要的返工程序的數(shù)目。另外，電荷驅(qū)散系統(tǒng)308中的第二復(fù)合層320也可以減少電化學(xué)腐蝕336的發(fā)生。電化學(xué)腐蝕336是一種電化學(xué)工藝，其中在存在引起腐蝕的液體的兩種不同類型的金屬之間發(fā)生電接觸。電化學(xué)腐蝕336可能發(fā)生在第二結(jié)構(gòu)338接觸結(jié)構(gòu)302的地方。在這些說明性的示例中，第二結(jié)構(gòu)338是金屬結(jié)構(gòu)340。第二復(fù)合層320從第一復(fù)合層318分離第二結(jié)構(gòu)338，以便減少電化學(xué)腐蝕336。圖3中的電荷管理環(huán)境300的圖示不意味著暗示對(duì)可實(shí)施不同的有利實(shí)施例的方式的物理或結(jié)構(gòu)限制。除了所述的組件和/或取代所述的組件的是，可使用其他組件。在某些有利實(shí)施例中，一些組件可能是不必須的。同樣，提供框以說明一些功能組件。當(dāng)在不同的有利實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)時(shí)，這些框中的一個(gè)或更多個(gè)可以被結(jié)合和/或劃分為不同的框。例如，已經(jīng)將結(jié)構(gòu)302描述為圖2中的飛行器200中的結(jié)構(gòu)。在其他有利實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)302可以位于其他平臺(tái)中。例如但不限于:可將其他有利實(shí)施例應(yīng)用于移動(dòng)平臺(tái)、靜止平臺(tái)、陸基結(jié)構(gòu)、水基結(jié)構(gòu)，天基結(jié)構(gòu)和/或某些其他適當(dāng)?shù)奈矬w。更具體地，可以將不同的有利實(shí)施例應(yīng)用于，例如但不限于:潛水艇、公共汽車、人員運(yùn)輸車、坦克、火車、汽車、宇宙飛船、空間站、衛(wèi)星、水面艦艇、發(fā)電廠、水壩、生產(chǎn)設(shè)施、建筑物和/或某些其他適當(dāng)?shù)奈矬w。還有，在其他有利實(shí)施例中，除了液體304具有燃料306的形式的燃料箱之外，結(jié)構(gòu)302還可以采取其他形式。例如但不限于:液體304可以包含其他揮發(fā)性的和/或非揮發(fā)性的液體。另外，結(jié)構(gòu)302也可以經(jīng)配置保持除了或取代液體304的氣體。如另外的說明性的示例，盡管僅描述了用于電荷管理環(huán)境300中的結(jié)構(gòu)302的第一復(fù)合層318，但取決于具體的實(shí)施方式，除了第一復(fù)合層318之外，也可以存在其他層?，F(xiàn)在參考圖4，依照有利實(shí)施例描述了電荷驅(qū)散系統(tǒng)的圖示。在這個(gè)說明性的示例中，電荷驅(qū)散系統(tǒng)400是圖3中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)308的一個(gè)實(shí)施方式的示例。在這個(gè)描述的示例中，在結(jié)構(gòu)406的壁405中的第一復(fù)合層404上形成第二復(fù)合層401。第一復(fù)合層404是用于結(jié)構(gòu)406的復(fù)合層。具體地，在這個(gè)說明性的示例中，第一復(fù)合層404包括碳。如描述的，第二復(fù)合層401包括加強(qiáng)件408。加強(qiáng)件408可以采取纖維412的形式。在這些說明性的示例中，纖維412可以經(jīng)配置形成組織415。換句話說，加強(qiáng)件408可以采取含有纖維412的組織415的形式?？赏ㄟ^編織、針織、伸展、結(jié)合和/或其他用于使纖維412彼此關(guān)聯(lián)的機(jī)制制造組織415。在這些說明性的示例中，第二復(fù)合層401也可以包含基質(zhì)410?；|(zhì)410可以采取樹脂414的形式?？梢詫渲?14灌輸?shù)浇M織415中，從而形成第二復(fù)合層401。在這些說明性的示例中，纖維412可以具有傳導(dǎo)率416，使得電荷418能夠從結(jié)構(gòu)406的表面425驅(qū)散。另外，可以配置傳導(dǎo)率416，使得減少和/或阻止發(fā)生不期望的放電420。在這些說明性的示例中，纖維412可以由許多不同的材料構(gòu)成。例如但不限于:纖維412可以由玻璃、碳、陶瓷、硅、有機(jī)材料、塑料、聚合物、尼龍、金屬和其他適當(dāng)類型的材料中的至少一個(gè)構(gòu)成。進(jìn)一步地，在某些說明性的示例中，可以將纖維412與傳導(dǎo)材料422關(guān)聯(lián)。傳導(dǎo)材料422可以是，例如，碳、金屬或某些其他適當(dāng)類型的傳導(dǎo)材料。例如，纖維412可以被涂覆傳導(dǎo)材料422。在這些說明性的示例中，至少部分纖維412可以被涂覆傳導(dǎo)材料422。換句話說，取決于期望的傳導(dǎo)率416的量，一些或所有的纖維412可以被涂覆傳導(dǎo)材料422。在其他說明性的示例中，取代或除了纖維412中的傳導(dǎo)率之外，樹脂414也可以提供傳導(dǎo)率416。例如，可以通過樹脂414中的傳導(dǎo)材料424提供傳導(dǎo)率416。取決于具體的實(shí)施方式，可以存在傳導(dǎo)材料422和傳導(dǎo)材料424兩者，以便為第二復(fù)合層401提供傳導(dǎo)率416。傳導(dǎo)材料422和傳導(dǎo)材料424可以由例如但不限于:金屬、金屬合金、鎳、碳和可提供期望水平的傳導(dǎo)率416的其他適當(dāng)類型的材料中的至少一個(gè)構(gòu)成。在某些說明性的示例中，可以摻雜或處理纖維412和/或樹脂414，以便提供傳導(dǎo)率416。在這個(gè)說明 性的示例中，第二復(fù)合層401位于第一復(fù)合層404上。當(dāng)然，第二復(fù)合層401可以與第一復(fù)合層404直接接觸。在其他說明性的示例中，第二復(fù)合層401可以通過其他復(fù)合層如多個(gè)附加層426連接到第一復(fù)合層404。多個(gè)附加層426可以包括多個(gè)導(dǎo)電層。多個(gè)附加層426可以提供其他期望的特征。例如，多個(gè)附加層426可以以減少電化學(xué)腐蝕的方式提供結(jié)構(gòu)406與其他結(jié)構(gòu)的隔離。圖4中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)400的圖示不意味著暗示對(duì)可實(shí)施不同的有利實(shí)施例的方式的物理或結(jié)構(gòu)限制。除了和/或取代所述組件的是，可以使用其他組件。在某些有利實(shí)施例中，某些組件可能是不必須的。同樣，呈現(xiàn)框以說明一些功能組件。當(dāng)在不同的有利實(shí)施例中實(shí)施時(shí)，這些框中的一個(gè)或更多個(gè)可以被結(jié)合和/或劃分成不同的框。現(xiàn)在參考圖5，依照有利實(shí)施例描述了結(jié)構(gòu)的制造環(huán)境的圖示。在這個(gè)說明性的示例中，制造環(huán)境500是可以用于制造圖3中的結(jié)構(gòu)302或圖4中的結(jié)構(gòu)406的環(huán)境的示例。在這些說明性的示例中，可以將多個(gè)復(fù)合層502和多個(gè)復(fù)合層504鋪設(shè)在鑄模506上。鑄模506可以采取多個(gè)不同的形式。例如，在這些示例中，鑄模506可以是內(nèi)部線鑄模或外部線鑄模。

在這個(gè)示例中，多個(gè)復(fù)合層502形成用于燃料箱的壁的復(fù)合層。在這些描述的示例中，多個(gè)復(fù)合層504包含用于電荷驅(qū)散系統(tǒng)的復(fù)合層。例如，多個(gè)復(fù)合層502可以包括圖4中的第一復(fù)合層404。多個(gè)復(fù)合層504可以包含圖4中的第二復(fù)合層401。另外，也可以在多個(gè)復(fù)合層504中存在圖4中的多個(gè)附加層426。多個(gè)復(fù)合層504可以采取預(yù)浸料507的形式。換句話說，在這些說明性的示例中，當(dāng)被置于多個(gè)復(fù)合層502上時(shí)，多個(gè)復(fù)合層504可以為固化做好準(zhǔn)備，而不需要灌輸樹脂。在已經(jīng)將多個(gè)復(fù)合層504和多個(gè)復(fù)合層502鋪設(shè)在鑄模506上之后，結(jié)構(gòu)508具有形狀510并且為固化做好準(zhǔn)備?？梢岳眉訜嵯到y(tǒng)514固化具有結(jié)構(gòu)508的鑄模506。取決于具體的實(shí)施方式，加熱系統(tǒng)514可以提供熱量和真空。加熱系統(tǒng)514可以包含，例如但不限于:壓熱器、烤箱、加熱毯和/或某些其他適當(dāng)類型的加熱設(shè)備。當(dāng)然，可以采用任何適于固化復(fù)合材料的加熱源。在這些說明性的示例中，結(jié)構(gòu)508可以是飛行器的機(jī)翼中的燃料箱。在固化結(jié)構(gòu)508之后，形成固化的結(jié)構(gòu)512。此后，取決于具體的實(shí)施方式，可以將底層涂料518、密封劑520和/或其他適當(dāng)?shù)膶犹砑拥焦袒慕Y(jié)構(gòu)512?，F(xiàn)在參考圖6，依照有利實(shí)施例描述了具有燃料箱的飛行器的圖示。在這個(gè)描述的示例中，飛行器600是圖2中的飛行器200的一個(gè)實(shí)施方式的示例。在這個(gè)示例中，燃料箱602、604、606、608、610、612、614、616 和 618 位于飛行器 600 中。燃料箱602、604和606位于機(jī)翼620中，而燃料箱610、612和614位于機(jī)翼622中。燃料箱608位于機(jī)身624中。燃料箱616和618分別位于水平穩(wěn)定器626和628中。在這些說明性的示例中，可以在燃料箱602、604、606、608、610、612、614、616和618中的至少一個(gè)中實(shí)現(xiàn)圖3中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)308和圖4中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)400?，F(xiàn)在參考圖7，依照有利實(shí)施例描述了結(jié)構(gòu)的橫截面的圖示。在這個(gè)說明性的示例中，橫截面700是燃料箱的橫截面，如圖6中的燃料箱602。當(dāng)然，可以在說明為用于圖6中的飛行器600的任何燃料箱中利用橫截面700。在這個(gè)說明性的示例中，橫截面700中的結(jié)構(gòu)702是圖6中的燃料箱602的部分。在這個(gè)說明性的示例中，復(fù)合層704形成燃料箱602的壁706。
如描述的，復(fù)合層708包括電荷驅(qū)散系統(tǒng)710的部分。電荷驅(qū)散系統(tǒng)710是圖3中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)308和圖4中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)400的一個(gè)實(shí)施方式的示例。在這個(gè)描述的示例中，復(fù)合層708與復(fù)合層704接觸。底層涂料712也可以是電荷驅(qū)散系統(tǒng)710的部分。在這個(gè)示例中，底層涂料712可以由也可幫助驅(qū)散電荷的材料構(gòu)成。在這些說明性的示例中，在底層涂料712上形成密封劑714。在這個(gè)說明性的示例中，復(fù)合層708可以經(jīng)配置具有傳導(dǎo)率，以便可以驅(qū)散在燃料箱602的表面716上形成的電荷。另外，復(fù)合層708也可以經(jīng)配置減少或阻止由外部源產(chǎn)生的電流引起的不期望的放電。復(fù)合層708也可以經(jīng)配置減少和/或阻止燃料箱內(nèi)部718中的不期望的放電，該放電可能發(fā)生在復(fù)合層704中或行進(jìn)通過復(fù)合層704。同樣地，復(fù)合層708可以經(jīng)配置減少自可接觸燃料箱602的其他結(jié)構(gòu)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。接下來轉(zhuǎn)向圖8，依照有利實(shí)施例描述了燃料箱的部分的橫截面圖的圖示。在這個(gè)說明性的示例中，橫截面802中的結(jié)構(gòu)800用于圖6中的燃料箱602的一部分。復(fù)合層804形成圖6中的燃料箱602的壁806。如描述的，復(fù)合層808位于復(fù)合層804上。另外，復(fù)合層810也可以位于復(fù)合層808和復(fù)合層804之間。在這個(gè)具體的示例中，復(fù)合層808和復(fù)合層810可以形成電荷驅(qū)散系統(tǒng)812。電荷驅(qū)散系統(tǒng)812可以是圖3中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)308和圖4中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)400的實(shí)施方式的示例。如圖示的，可以將密封劑814施加到復(fù)合層808的表面816。在這個(gè)具體的示例中，不存在底層涂料。復(fù)合層808經(jīng)配置驅(qū)散可在用于燃料箱602的結(jié)構(gòu)800的表面818上形成的電荷。另外，復(fù)合層808也可以經(jīng)配置減少和/或阻止燃料箱內(nèi)部820中的不期望的放電，該放電可能發(fā)生在復(fù)合層804中或行進(jìn)通過復(fù)合層804。為了顯示電荷驅(qū)散系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，呈現(xiàn)了圖7和圖8中的燃料箱602中的不同的組件的圖示。當(dāng)然，其他電荷驅(qū)散系統(tǒng)可以具有其他配置。例如，在某些說明性的示例中，密封劑714和底層涂料712可能是不必須的。在其他說明性的示例中，可以在復(fù)合層808和復(fù)合層804之間提供其他層。例如，另外的復(fù)合層或另外的材料，如纖維玻璃，可以位于復(fù)合層708和復(fù)合層704之間。作為另一個(gè)示例，除了所述的層之外，在電荷驅(qū)散系統(tǒng)812中的結(jié)構(gòu)800中可以存在附加的復(fù)合層。另外，在某些說明性的示例中，還可以在復(fù)合層808的表面816上存在油漆或底層涂料。在這些描述的示例中，將復(fù)合層804和復(fù)合層808鋪設(shè)在鑄模上。固化這些復(fù)合層，以便形成燃料箱602。結(jié)果，與現(xiàn)有的可用的電荷驅(qū)散系統(tǒng)比較，不需要另外的操作以在稍后的時(shí)間將電荷驅(qū)散系統(tǒng)812添加到燃料箱602。現(xiàn)在參考圖9，依照有利實(shí)施例描述了用于制造具有電荷驅(qū)散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的處理的流程圖。圖9中示出的處理可以依照有利實(shí)施例實(shí)施以制造結(jié)構(gòu)，如圖3中的結(jié)構(gòu)302和/或圖4中的結(jié)構(gòu)406?？梢岳脠D5中的制造環(huán)境500實(shí)施本圖中所示的處理。所述處理開始于將多個(gè)復(fù)合材料鋪設(shè)在鑄模上以便形成第一復(fù)合層(操作900)。該多個(gè)復(fù)合材料可以是用于復(fù)合層的復(fù)合材料，如圖 3的第一復(fù)合層318。其后，將復(fù)合材料鋪設(shè)在鑄模上，從而形成第二復(fù)合層(操作902)。這個(gè)第二復(fù)合層是圖3中的第二復(fù)合層320。
其后，固化復(fù)合材料(操作904)。所述處理然后將多個(gè)涂層添加到所述結(jié)構(gòu)的表面(操作906)，其后終止所述處理。這些涂層可以包含，例如但不限于:底層涂料、密封劑、油漆和其他適當(dāng)類型的涂層。在描述的不同實(shí)施例中的流程圖和方框圖闡明了不同的有利實(shí)施例中的裝置和方法的一些可行的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或方框圖中的每一個(gè)框可以代表操作或步驟的模塊、區(qū)段、功能和/或部分。在某些可替換的實(shí)施方式中，框中注明的一個(gè)或更多功能可以不按圖中注明的順序發(fā)生。例如，在某些情形中，取決于涉及的功能，連續(xù)顯示的兩個(gè)框可以基本同時(shí)執(zhí)行，或者所述框有時(shí)可以相反的順序執(zhí)行。同樣，除了流程圖或方框圖中所示的框之外，可以添加其他框。例如，在某些說明性的示例中，取決于具體的實(shí)施方式，可以不執(zhí)行將涂層添加到所述結(jié)構(gòu)的操作906。在其他有利實(shí)施例中，除了實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)的復(fù)合層和用于電荷驅(qū)散系統(tǒng)的復(fù)合層之外，可以包含另外的層。因而，不同的有利實(shí)施例提供了用于管理電荷的方法和裝置。在一個(gè)有利實(shí)施例中，一種裝置包括復(fù)合層和組織層。復(fù)合層位于組織層上。復(fù)合層和組織層形成結(jié)構(gòu)。組織層經(jīng)配置驅(qū)散結(jié)構(gòu)的表面上的電荷。另外，組織層可以經(jīng)配置減少或阻止可響應(yīng)于不同事件發(fā)生的電荷流。進(jìn)一步地，組織層也可以經(jīng)配置減少可從接觸其·他結(jié)構(gòu)的所述結(jié)構(gòu)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。如此，與現(xiàn)有的可用的系統(tǒng)比較，不同的有利實(shí)施例可以以可需要更少費(fèi)用、更小復(fù)雜度和更少實(shí)施時(shí)間的方式提供電荷的驅(qū)散。例如，通過與所述結(jié)構(gòu)同時(shí)形成電荷驅(qū)散系統(tǒng)，可以避免添加電荷驅(qū)散系統(tǒng)的另外的操作。進(jìn)一步地，如與其他類型的電荷驅(qū)散系統(tǒng)比較，通過使用配置為驅(qū)散電荷的一個(gè)或更多個(gè)復(fù)合層，不同的有利實(shí)施例可以具有減少的重量和復(fù)雜度。例如，不同的說明性的示例中的電荷驅(qū)散系統(tǒng)可以整合為其自身結(jié)構(gòu)的一部分。利用不同的有利實(shí)施例可以避免向結(jié)構(gòu)的表面添加例如底層涂料或其他材料的涂層。為了說明和描述的目的，不同的有利實(shí)施例的描述被呈現(xiàn)，并且不意圖是窮舉的或限于公開形式的實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很多改進(jìn)和變化將是顯而易見的。進(jìn)一步地，如與其他有利實(shí)施例比較的，不同的有利實(shí)施例可以提供不同的優(yōu)勢(shì)。選擇和描述了所選的一個(gè)或更多實(shí)施例，以便最好地解釋實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用以及能夠使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解適于預(yù)期的具體用途的具有多種改進(jìn)的多種實(shí)施例的公開。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其包括: 第一復(fù)合層(318);和 與所述第一復(fù)合層(318)關(guān)聯(lián)的第二復(fù)合層(320)，其中所述第一復(fù)合層(318)和所述第二復(fù)合層(320)形成結(jié)構(gòu)(302)，并且其中所述第二復(fù)合層(320)具有配置為驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)(302)的表面(312)上的電荷的傳導(dǎo)率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二復(fù)合層(320)配置為減少所述結(jié)構(gòu)(302)的內(nèi)部(313)中的不期望的放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的裝置，其中所述第二復(fù)合層(320)與所述結(jié)構(gòu)(302)的內(nèi)部(313)相鄰并且配置為減少所述結(jié)構(gòu)(302)中的多個(gè)不一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述結(jié)構(gòu)(302)是第一結(jié)構(gòu)，并且其中所述第二復(fù)合層(320)配置為減少當(dāng)?shù)诙Y(jié)構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)(302)接觸時(shí)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括: 位于所述第一復(fù)合層(318)和所述第二復(fù)合層(320 )之間的多個(gè)復(fù)合層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二復(fù)合層包括纖維(412)，其中所述纖維包含選自玻璃、碳、陶瓷、娃、有機(jī)材料、塑料、聚合物、尼龍和金屬中的至少一個(gè)的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二復(fù)合層(320)包含纖維(412)，并且其中所述纖維(412)包含傳導(dǎo)材料涂層和位于所述纖維(412)中的傳導(dǎo)材料中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二復(fù)合層(320)包括形成加強(qiáng)件(408)的纖維(412)和形成所述加強(qiáng)件(408)中的基質(zhì)的樹脂(414)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述樹脂(414)配置為提供所述傳導(dǎo)率，該傳導(dǎo)率配置為驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)(302 )的所述表面(312 )上的電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述結(jié)構(gòu)是燃料箱，該燃料箱位于選自移動(dòng)平臺(tái)、靜止平臺(tái)、陸基結(jié)構(gòu)、水基結(jié)構(gòu)、天基結(jié)構(gòu)、飛行器、表面艦艇、坦克、人員運(yùn)輸車、火車、宇宙飛船、空間站、衛(wèi)星、潛水艇、汽車、發(fā)電站、橋梁、水壩、制造設(shè)施和建筑物中的一個(gè)的物體中。
11.一種用于制造結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括: 將第一復(fù)合層(318)和第二復(fù)合層(320)放置在鑄模上；和固化所述第二復(fù)合層(320)和所述第一復(fù)合層(318)，其中所述第一復(fù)合層(318)和所述第二復(fù)合層(320)形成所述結(jié)構(gòu)(302)，并且其中所述第二復(fù)合層(320)配置為驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)(302)的表面(312)上的電荷。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二復(fù)合層(320)配置為減少所述結(jié)構(gòu)(302)的內(nèi)部(313)中的不期望的放電。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二復(fù)合層(320)配置為減少所述結(jié)構(gòu)(302)中的多個(gè)不一致。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)(302)是第一結(jié)構(gòu)，并且其中所述第二復(fù)合層(320)配置為 減少當(dāng)?shù)诙Y(jié)構(gòu)與所述第一結(jié)構(gòu)接觸時(shí)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)(302)是用于飛行器的燃料箱。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于制造結(jié)構(gòu)的方法、裝置和復(fù)合燃料箱。第一復(fù)合層(318)和第二復(fù)合層(320)被放置在鑄模上。固化第二復(fù)合層和第一復(fù)合層。第一復(fù)合層和第二復(fù)合層形成所述結(jié)構(gòu)(302)。第二復(fù)合層經(jīng)配置驅(qū)散所述結(jié)構(gòu)的表面(312)上的電荷。
文檔編號(hào)B64D45/02GK103237730SQ201180058173
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者N·T·戈?duì)柨? P·K·艾克曼, W·O’N·普萊斯, E·權(quán), P·R·利姆貝 申請(qǐng)人:波音公司