飛行器中使用的導(dǎo)電熱塑性接地平面的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用在金屬或復(fù)合固化飛行器蒙皮的內(nèi)部或外部上的接地平面以及其 形成方法，并且更具體地，涉及有利于電連續(xù)性和彈性的導(dǎo)電熱塑性接地平面。
【背景技術(shù)】
[0002] 接地平面是用作天線的一部分以從其他天線單元反射無(wú)線電波的導(dǎo)電表面。接地 平面可起到雷電保護(hù)的作用，和/或用作保護(hù)電子設(shè)備，尤其是敏感的電子設(shè)備(諸如，計(jì)算 機(jī))和通信設(shè)備免受電磁干擾的防護(hù)物。在飛行器工業(yè)中，電磁干擾可使飛行器儀器出現(xiàn)故 障并會(huì)導(dǎo)致航行錯(cuò)誤，甚至飛行器失聯(lián)。在過(guò)去，飛行器的金屬蒙皮用作接地平面。然而，至 少一些已知飛行器將復(fù)合層壓體用作蒙皮材料以減輕重量。在這樣的情況下，層壓蒙皮本 身不再導(dǎo)電并且導(dǎo)電接地平面需要被集成在其中。
[0003] 用于飛行器復(fù)合蒙皮的至少一些已知接地平面包括在復(fù)合材料內(nèi)的嵌入結(jié)構(gòu)材 料，諸如，可能是重且易碎的非紡織纖維墊。此外，纖維墊可在相鄰復(fù)合面板之間的制造接 縫處引起電不連續(xù)性。將導(dǎo)電接地平面引入不導(dǎo)電復(fù)合蒙皮的另一已知方法是向蒙皮的表 面涂覆噴涂導(dǎo)電材料，諸如，油漆。然而，這樣的油漆易于損害和破碎，并在這樣的損害出現(xiàn) 的地方失去它們的連續(xù)導(dǎo)電性。
[0004] 此外，開(kāi)口鉆通復(fù)合蒙皮以容納緊固件時(shí)，嵌入結(jié)構(gòu)材料和噴涂材料在鉆有開(kāi)口 的地方失去它們的連續(xù)導(dǎo)電性。此外，在接地平面還用作飛行器的雷電保護(hù)的情況下，則在 緊固件的位置處飛行器不再被雷電保護(hù)。此外，嵌入結(jié)構(gòu)材料和噴涂材料都不能沿復(fù)合蒙 皮彎曲和伸長(zhǎng)并在不引起疲勞損壞的情況下返回到其靜態(tài)結(jié)構(gòu)位置。
[0005] 因而，存在這樣需要一種這樣的材料，即，其在各個(gè)方向能夠容易并明顯伸展、在 所有的彎曲的狀態(tài)中都是高導(dǎo)電的、能夠經(jīng)受反復(fù)的拉伸而在屏蔽效果或材料性能方面沒(méi) 有劣化、是薄且重量輕的，且足夠強(qiáng)韌以承受惡劣的航空航天環(huán)境，諸如，當(dāng)飛行器在嚴(yán)寒 環(huán)境內(nèi)、在海撥高處、和/或其他飛行狀態(tài)運(yùn)行時(shí)遇到的環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個(gè)方面中，提供了一種飛行器蒙皮面板。蒙皮面板包括層壓復(fù)合層和耦接至 復(fù)合層的接地平面，其中，接地平面是導(dǎo)電彈性熱塑性材料。
[0007] 在另一方面，提供了一種飛行器。飛行器包括可變形結(jié)構(gòu)、耦接至可變結(jié)構(gòu)的多個(gè) 蒙皮面板、以及耦接至至少一個(gè)蒙皮面板的接地平面，其中，接地平面是導(dǎo)電熱彈性塑性 物。
[0008] 在又一個(gè)方面中，提供了一種制造飛行器蒙皮的方法。方法包括形成層壓復(fù)合層 并由導(dǎo)電熱塑性彈性體形成接地平面。然后將導(dǎo)電彈性熱塑性接地平面耦接至復(fù)合層。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是示例性飛行器制造和保養(yǎng)方法的流程圖；
[0010] 圖2是示例性飛行器的框圖；
[0011] 圖3是形成供圖2所描述的飛行器使用的示例性導(dǎo)電熱塑性接地平面的方法的示 意圖；
[0012] 圖4是耦接至飛行器(諸如，圖2中所描述的飛行器）的可變形結(jié)構(gòu)的飛行器蒙皮面 板的截面圖；
[0013] 圖5是耦接至飛行器(諸如，圖2中所描述的飛行器）的可變形結(jié)構(gòu)的飛行器蒙皮面 板的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖；
[0014] 圖6是示出向后拉的熱塑性接地平面的一部分的圖5中所示的飛行器蒙皮面板的 透視截面圖；以及
[0015] 圖7A和7B是示出拼接方法的圖4和圖5中所示的相鄰飛行器蒙皮之間的制造接縫 的透視截面圖。
[0016] 圖8是導(dǎo)電熱塑性材料的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 在本文中所描述的實(shí)施方式涉及供飛行器使用的多個(gè)復(fù)合蒙皮面板。更具體地， 飛行器包括可變形結(jié)構(gòu)，諸如，機(jī)翼或尾翼，以及耦接至可變形結(jié)構(gòu)的多個(gè)蒙皮面板。在各 種實(shí)施方式中，可用金屬材料(諸如，鋁），復(fù)合材料，或金屬和復(fù)合材料的組合制造蒙皮面 板。在所示實(shí)施方式中，每個(gè)蒙皮面板至少包括層壓復(fù)合層和耦接至復(fù)合層的接地平面，其 中，接地平面是導(dǎo)電彈性熱塑性材料。導(dǎo)電熱塑性接地平面被配置為響應(yīng)于由結(jié)構(gòu)載荷、飛 行載荷、熱膨脹和熱收縮、著陸操作和可使飛行器結(jié)構(gòu)變形的其他類型的飛行器載荷引起 的蒙皮面板、緊固件和結(jié)構(gòu)接縫的對(duì)應(yīng)變形而變形。因而，接地平面在保持其導(dǎo)電性且不易 于疲勞損害的同時(shí)反復(fù)調(diào)節(jié)與耦接至可變形表面相關(guān)聯(lián)的應(yīng)力和張力。在操作中，導(dǎo)電熱 塑性接地平面最小化和/或消除諸如可由相鄰蒙皮面板之間的間隙、緊固件和相鄰蒙皮面 板的導(dǎo)電性之間的差異引起的電表面不連續(xù)性。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電熱塑性接地平面 可安裝在飛行器的一部分上?？蛇x地，導(dǎo)電熱塑性接地平面可安裝到整個(gè)外表面上，即，飛 行器的金屬或復(fù)合面上，從而提供覆蓋飛行器外表面的不間斷的電密封的包絡(luò)面。因此，導(dǎo) 電熱塑性接地平面減小和/或消除安裝于飛行器上的各種電子部件之間出現(xiàn)的電干擾并用 作雷電保護(hù)裝置。
[0018] 參考圖1，可以在飛行器制造和保養(yǎng)方法100的背景下并通過(guò)飛行器102(如圖2所 示)描述本公開(kāi)的實(shí)施方式。在預(yù)生產(chǎn)過(guò)程中，可以使用包括規(guī)格（specification)和設(shè)計(jì) 104的飛行器102的數(shù)據(jù)，在制造過(guò)程期間，可以采購(gòu)與機(jī)身有關(guān)的其他材料（106)。在生產(chǎn) 過(guò)程中，在飛行器102進(jìn)入它的驗(yàn)證和交付過(guò)程112之前，進(jìn)行飛行器102的部件和子配件制 造108以及系統(tǒng)集成110。當(dāng)成功滿足和完成機(jī)身驗(yàn)證時(shí)，飛行器102可以投入使用114。當(dāng)由 用戶使用時(shí)，飛行器102定期進(jìn)行周期的、例行的以及計(jì)劃的維護(hù)和保養(yǎng)116,例如，包括任 何改造、重構(gòu)和/或整修。在可替換的實(shí)施方式中，可以通過(guò)車輛而不是飛行器來(lái)實(shí)施制造 和保養(yǎng)方法1〇〇。
[0019] 與飛行器制造和/或保養(yǎng)100有關(guān)的各個(gè)部分和過(guò)程可以通過(guò)系統(tǒng)集成商（system integrator)、第三方、和/或運(yùn)營(yíng)商(例如用戶)執(zhí)行或者完成。為了該描述的目的，系統(tǒng)集 成商可包括但不限于任意數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)分包商;第三方可包括但不限于任 意數(shù)量的承包商、分包商以及供應(yīng)商;并且運(yùn)營(yíng)商可以是航空公司、租賃公司、軍事企業(yè)、月艮 務(wù)機(jī)構(gòu)等。
[0020] 如圖2所示，通過(guò)方法100生產(chǎn)的飛行器102可以包括具有多個(gè)系統(tǒng)120的機(jī)身118 并包括內(nèi)艙122。高級(jí)系統(tǒng)120的實(shí)例包括推進(jìn)系統(tǒng)124、電力系統(tǒng)126、液壓系統(tǒng)128和/或環(huán) 境系統(tǒng)130中的一個(gè)或多個(gè)?？梢园ㄈ我鈹?shù)量的其他系統(tǒng)。
[0021] 本文中體現(xiàn)的裝置和方法可以在方法100的任何一個(gè)或多個(gè)階段過(guò)程中采用。例 如，對(duì)應(yīng)于部件生產(chǎn)過(guò)程108的部件或子配件可以類似于飛行器102在運(yùn)行時(shí)所生產(chǎn)的部件 或子配件的方式被生產(chǎn)或制造。此外，一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合可 以在生產(chǎn)階段108和110過(guò)程中例如通過(guò)基本加快飛行器102的組裝和/或降低飛行器102組 裝的成本來(lái)進(jìn)行利用。類似地，一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合可以在對(duì) 飛行器102進(jìn)行保養(yǎng)或維護(hù)時(shí)進(jìn)行利用，例如，在計(jì)劃的維護(hù)和保養(yǎng)116過(guò)程中。
[0022] 如本文中使用的，所述術(shù)語(yǔ)"飛行器