复合材料飞机的传导金属网络的制作方法

本发明涉及飞机结构设计技术领域，特别涉及复合材料飞机的传导金属网络。

背景技术：

飞机作为一种特殊的平台系统，工作时必然脱离大地这个天然的等势体，但同时作为其他大量机载设备与结构件的载体，又必需为机载系统提供一个等电位的安装平台，目的是使所有设备与零部件之间也实现电位一致，可起到抑制电击与打火、电源回路电压降较低、射频干扰感应电流有泄放通路、雷击电流有泄放通路等多种作用，是机载设备与系统安全稳定工作的必要条件。飞机的接地网络设计为飞机系统正常工作发挥着重要的作用。

近来复合材料以其优良的结构学特性，大规模的替代原始的金属材料，越来越多的应用在飞机平台上。然而与金属材料相比，复合材料的内电阻率通常与金属材料相差1000倍甚至更多，复合材料件的屏蔽性能下降、透波率高、大电流承载力下降、导电特性变差等等，大量使用的复合材料使得飞机系统解决电磁干扰、电流回路及雷击防护问题变得更加复杂。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种复合材料飞机的传导金属网络，包括：

主金属传导条带，其与飞机蒙皮共形且呈网格状地固定在飞机蒙皮内壁上，用于传递电源及电信号；

垂直金属传导条带，其固定在飞机垂直结构件上，飞机垂直结构件垂直于飞机航向且固定在飞机蒙皮上，垂直金属传导条带与主金属传导条带衔接；

水平金属传导条带，其固定在飞机水平结构件上，飞机水平结构件平行于飞机航向且固定在飞机垂直结构件上，水平金属传导条带与垂直金属传导条带衔接；

延伸金属传导条带，其将机载设备与水平金属传导条带衔接，延伸金属传导条带的延伸路径为任意能到达机载设备的结构件外表面。

优选的，主金属传导条带和垂直金属传导条带之间通过连接条带相衔接，连接条带的两端通过紧固件分别固定在飞机蒙皮和飞机垂直结构件上。

优选的，主金属传导条带沿飞机航向均匀对称分布排列。

优选的，纵向的主金属传导条带的最少数量为n条，n≮0.5φ，其中φ为飞机机身横截面的最大周长尺寸。

优选的，主金属传导条带的截面积不小于20mm²。

优选的，主金属传导条带、垂直金属传导条带和水平金属传导条带的材料均为铝合金材料。

优选的，延伸金属传导条带的延伸路径为到达机载设备的最短路径。

本发明提供的复合材料飞机的传导金属网络，具有如下有益效果：

1、通过该传导金属网络可以解决复合材料飞机平台的接地问题；

2、传导金属网络均采用较薄的金属条带设计，不会带来过大的重量增加；

3、所有传导金属网络的组成部分均采用扁平金属条带形式，沿飞机结构件外表面安装，不占用额外的机体内部空间；

4、传导金属网络由多种作用的金属条带组合而成，具有多层次性，可供飞机内部任意位置的各种设备及分系统实现接地。

附图说明

图1是复合材料飞机的传导金属网络中主金属传导条带的示意图；

图2是复合材料飞机的传导金属网络中垂直金属传导条带的示意图；

图3是复合材料飞机的传导金属网络中主金属传导条带和垂直金属传导条带的连接关系示意图；

图4是复合材料飞机的传导金属网络中延伸金属传导条带的示意图；

图5是复合材料飞机的传导金属网络中延伸金属传导条带和机载设备的连接关系示意图；

图6是复合材料飞机的传导金属网络中主金属传导条带和垂直金属传导条带之间连接的结构剖面图；

图7是复合材料飞机的传导金属网络中主金属传导条带和主金属传导条带之间连接的结构剖面图；

附图标记：主金属传导条带1，垂直金属传导条带2，水平金属传导条带3，延伸金属传导条带4，飞机蒙皮5，飞机垂直结构件6，飞机水平结构件7，机载设备8，连接条带9，紧固件10。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

需要说明的是：下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种复合材料飞机的传导金属网络，其是在复合材料飞机中沿飞机蒙皮内壁和结构件布置一定形式的金属条带，彼此之间低阻抗连接，在飞机内部形成一个整体的传导金属网络，为飞机系统及机载设备提供接地参考，供飞机系统及内部机载设备的射频防护、电源电流回流、雷电防护、静电防护和电击防护的接地使用。

该传导金属网络包括主金属传导条带1、垂直金属传导条带2、水平金属传导条带3和延伸金属传导条带4，本实施例中优选的是，主金属传导条带1、垂直金属传导条带2和水平金属传导条带3的材料均为铝合金材料，也可以是铜或钢。

如图1所示，主金属传导条带1分为垂直航向的金属传导条带以及平行航向的金属传导条带，主金属传导条带1与飞机蒙皮5共形且呈网格状地固定在飞机蒙皮5内壁上，用于传递电源及电信号，主金属传导条带1的网格尺寸根据飞机尺寸及蒙皮开口等设计；本实施例中优选的是，主金属传导条带1沿飞机航向均匀对称分布排列，纵向的主金属传导条带1的最少数量为n条，n≮0.5φ，其中φ为飞机机身横截面的最大周长尺寸,且主金属传导条带1的截面积不小于20mm²。

如图2及图3所示，垂直金属传导条带2固定在飞机垂直结构件6上，飞机垂直结构件6垂直于飞机航向且固定在飞机蒙皮5上，垂直金属传导条带2与主金属传导条带1衔接，用于接收从主金属传导条带1传递的电源及电信号，垂直金属传导条带2与主金属传导条带1的规格相当，两者之间有良好的电接触。

如图4所示，水平金属传导条带3固定在飞机水平结构件7上，飞机水平结构件7平行于飞机航向且固定在飞机垂直结构件6上，水平金属传导条带3与垂直金属传导条带2衔接，用于接收从垂直金属传导条带2传递的电源及电信号，水平金属传导条带3与垂直金属传导条带2的规格相当，两者之间有良好的电接触。

如图4及图5所示，延伸金属传导条带4将机载设备8与水平金属传导条带3衔接，用于将从水平金属传导条带3接受的电源及电信号传递给机载设备8，延伸金属传导条带4的布置根据机载设备8及机体内部接地点的具体情况而定，能实现金属传导条带到飞机内部各个有接地需求位置的导电通路延伸功能，延伸金属传导条带4的延伸路径为任意能到达机载设备8的结构件外表面，本实施例中优选的是，延伸金属传导条带4的延伸路径为到达机载设备8的最短路径。

如图6及图7所示，在另一个实施例中，主金属传导条带1和垂直金属传导条带2之间通过连接条带9相衔接，连接条带9的两端通过紧固件10分别固定在飞机蒙皮5和飞机垂直结构件6上，此种衔接方式通过不同形状的转接条带9进行搭接，衔接面均需要经过打磨清洁等表面处理，之后进行涂漆保护，并通过紧固件10紧固安装，其中各种条带与飞机结构之间的安装固定可以采用铆接、螺栓连接、胶接等固定形式，其中以铆接为最佳。

机体各个部位的金属传导条带经过低阻抗的连接方式连接在一起，成为一个整体的传导网络，以供飞机系统及机载设备接地使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。