一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构的制作方法

1.本发明属于飞机机尾翼设计技术。


背景技术：

2.对于翼型较薄的飞机，其机翼和尾翼抗鸟撞因为前缘高度问题，首先无法在前缘上加前墙，斜板及附加前缘等来抗鸟撞冲击设计；其次设计需要考虑整体构型要求、强度稳定性、重量及使用区域的特殊性，因而常规设计翼型及材料很难满足这三点综合要求。


技术实现要素：

3.发明目的：
4.提供一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，实质性提高扁薄翼型机翼前缘吸能效果，且既有高强度稳定性，又能耐潮和减重设计，完成某型飞机机翼设计选型和实施。
5.技术方案：
6.一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，包括：
7.碳纤维蒙皮1，芳纶蜂窝2、芳纶网3和芳纶蒙皮4；
8.碳纤维蒙皮1粘在芳纶蜂窝2外侧表面上，芳纶网3先粘于芳纶蒙皮4外侧，然后将芳纶网3和芳纶蒙皮4组合完粘于芳纶蜂窝2内表面。
9.将芳纶网3和芳纶蒙皮4与带板粘接。
10.将芳纶网3和芳纶蒙皮4通过带板与飞机隔板相连。
11.将芳纶网3和芳纶蒙皮4通过带板与飞机前缘的前梁的翻边连接。
12.碳纤维蒙皮1前端1/3区域替换为glare层合板。
13.带板与飞机隔板铆接。
14.有益效果：
15.本发明能在结构尺寸特殊的机尾翼前缘上实施，且更利于防潮和减重。解决了传统金属蒙皮设计中重量重，连接件多实施工艺繁琐；亦或是单一玻璃钢、碳纤维复材设计重量不满足要求等问题。
附图说明
16.图1是本发明结构及连接示意图；
17.图2是本发明结构横切面示意图；
18.图3是本发明尺寸示意图。
具体实施方式
19.下面对本发明做进一步详细说明。
20.本发明要解决的问题是：对于海上型飞机除抗鸟撞以外还要维持结构的稳定性、防潮防腐蚀重量轻要求，因此本设计把耐冲击性能好密度小的芳纶放在结构内侧，并在两
蒙皮间设置防撞网，当鸟撞发生时可以通过芳纶网和芳纶蒙皮达到抗鸟撞效果。而把碳纤维放于前缘外侧来满足强度稳定性以及防潮设计。
21.本发明所述的一种抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，包括谈纤维蒙皮1，芳纶蜂窝2、芳纶网3和芳纶蒙皮4。碳纤维蒙皮粘在芳纶蜂窝外侧表面上，芳纶网3先粘于芳纶蒙皮4 外侧，然后将3和4组合完粘于芳纶蜂窝2内表面上。
22.对于本发明抗鸟撞设计前缘，为了达到抗鸟撞最好效果，前缘的开口弧度最大需满足图中的尺寸要求，即在前缘的前端1/3处前方，上下蒙皮外廓角度如图3所示；若开口需要再大，则需要加后蒙皮厚度或加强芳纶网的强度。
23.芳纶网3和芳纶蒙皮4与带板粘接。
24.将芳纶网3和芳纶蒙皮4通过带板与飞机隔板相连。
25.将芳纶网3和芳纶蒙皮4通过带板与飞机前缘的前梁的翻边连接。
26.所述的抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘，通过考虑结构外形即高度宽度不满足使用现有成熟的前墙、斜板等情况，通过本设计布置，蒙皮外面用碳纤维既防潮且能达到静稳定，内里用强度较好而密度小的芳纶蒙皮和芳纶网来达到抗鸟撞效果。试验验证该方案有效性，并已运用于型号中。
27.对于需要抗更大鸟撞能量亦或翼型更薄时，可以将本发明中的芳纶蜂窝改为强度高的金属蜂窝或者将外层蒙皮鸟撞可能区域替换为glare层合板，或者选用更高性能的防撞网，当然这会带来重量的增加以及工艺需求的提升。


技术特征：
1.一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，包括：碳纤维蒙皮(1)，芳纶蜂窝(2)、芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)；碳纤维蒙皮(1)粘在芳纶蜂窝(2)外侧表面上，芳纶网(3)先粘于芳纶蒙皮(4)外侧，然后将芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)组合完粘于芳纶蜂窝(2)内表面。2.如权利要求1所述的一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，将芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)与带板粘接。3.如权利要求2所述的一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，将芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)通过带板与飞机隔板相连。4.如权利要求2所述的一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，将芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)通过带板与飞机前缘的前梁的翻边连接。5.如权利要求1所述的一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，碳纤维蒙皮(1)前端1/3区域替换为glare层合板。6.如权利要求3所述的一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，其特征在于，带板与飞机隔板铆接。

技术总结
本发明属于飞机机尾翼设计技术，提供一种可抗鸟撞的芳纶碳纤维复合前缘结构，实质性提高扁薄翼型机翼前缘吸能效果，且既有高强度稳定性，又能耐潮和减重设计，完成某型飞机机翼设计选型和实施。技术方案包括：碳纤维蒙皮(1)，芳纶蜂窝(2)、芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)；碳纤维蒙皮(1)粘在芳纶蜂窝(2)外侧表面上，芳纶网(3)先粘于芳纶蒙皮(4)外侧，然后将芳纶网(3)和芳纶蒙皮(4)组合完粘于芳纶蜂窝(2)内表面。面。面。


技术研发人员：卢丽金 冯震宙 王耀
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/10/15