具有漏水孔的夹层结构机载天线罩及其制备方法与流程

1.本发明涉及树脂基复合材料制造技术领域，特别是涉及一种具有漏水孔的夹层结构机载天线罩及其制备方法。


背景技术：

2.天线罩是保护天线系统免受外部环境影响的结构物，它在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上能经受外部恶劣环境的作用。而蜂窝夹层结构由于其较高的比强度、比模量及宽频透波性能，被广泛应用于机载天线罩结构。
3.机载天线罩在装配过程中需要做水密处理，以保证天线设备安全，飞机实际飞行过程中，由于大气环境温度的变化，天线罩罩体内壁容易产生水蒸气并在内部聚集，因此通常在罩体的理论外形最低点及附近设计多个漏水孔，保证罩体内积聚的水能够及时排出。
4.蜂窝夹层结构天线罩在夹层区域制孔时容易导致以下安全隐患：
5.(1)钻孔容易损伤蜂窝；
6.(2)钻孔将导致罩体局部结构强度降低，对结构的安全性带来隐患；
7.(3)孔周边易于损伤，水汽容易进入蜂窝孔格，影响罩体结构强度。
8.因此，需要提供一种在蜂窝夹层结构天线罩的夹层区域制孔过程中对蜂窝夹层结构不会造成安全隐患的方法。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了解决采用常规的在蜂窝夹层结构天线罩的夹层区域制孔的方法制备天线罩漏水孔会使得蜂窝夹层结构存在安全隐患问题，提供了一种具有漏水孔的夹层结构机载天线罩及其制备方法。
10.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种具有漏水孔的夹层结构机载天线罩，其特征在于，包括：预浸料上蒙皮、蜂窝夹芯、预浸料下蒙皮、发泡胶，所述预浸料上蒙皮位于蜂窝夹芯的上方，并与蜂窝夹芯紧密粘合，所述预浸料下蒙皮位于所述蜂窝夹芯的下方，并与蜂窝夹芯紧密粘合，与天线罩漏水孔对应的蜂窝夹芯区域为填充区域，填充区域填充有填充料，在填充区域，蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮之间以及蜂窝夹芯与预浸料下蒙皮之间均设置发泡胶，在填充区域上开设贯穿预浸料上蒙皮、蜂窝夹芯、预浸料下蒙皮的漏水孔。
11.其中，所述蜂窝夹芯为多层，相邻的蜂窝夹芯之间设置预浸料中蒙皮。
12.其中，所述漏水孔的孔径为6mm
‑
15mm。
13.其中，所述填充区域为矩形，所述填充区域的宽为10mm
‑
25mm。
14.其中，所述填充区域的填充料为填充胶或预浸料。
15.其中，所述蜂窝夹芯的材质为芳纶蜂窝材料。
16.其中，所述预浸料上蒙皮和预浸料下蒙皮中的预浸料中含有增强纤维和/或树脂，增强纤维为玻璃纤维和/或石英纤维，树脂为双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和/或环氧树
脂体系。
17.本发明另一方面提供一种制备上述的具有漏水孔的夹层结构机载天线罩的方法，该方法包括：
18.在模具中依次铺设预浸料上蒙皮和蜂窝夹芯；
19.将蜂窝夹芯的填充区域处的蜂窝夹芯去除，然后对该填充区域进行实心填充处理，并在填充区域与蜂窝夹芯接触的周边铺贴发泡胶；
20.在蜂窝夹芯远离预浸料上蒙皮的一侧铺设预浸料下蒙皮；
21.将填充处理过的蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮和预浸料下蒙皮进行复合，复合顺序为预浸料上蒙皮、蜂窝夹芯、预浸料下蒙皮；
22.将复合之后的组合物固化成型，在固化后的填充区域中心位置进行打孔，得到含漏水孔的机载天线罩。
23.本发明再一方面提供的制备上述的具有漏水孔的夹层结构机载天线罩的方法，该方法包括：
24.在模具中依次铺设预浸料下蒙皮和蜂窝夹芯；
25.将蜂窝夹芯的填充区域处的蜂窝夹芯去除，然后对该填充区域进行实心填充处理，并在填充区域与蜂窝夹芯接触的周边铺贴发泡胶；
26.在蜂窝夹芯远离预浸料下蒙皮的一侧铺设预浸料上蒙皮；
27.将填充处理过的蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮和预浸料下蒙皮进行复合，复合顺序为预浸料下蒙皮、蜂窝夹芯、预浸料上蒙皮；
28.将复合之后的组合物固化成型，在固化后的填充区域中心位置进行打孔，得到含漏水孔的机载天线罩。
29.其中，所述漏水孔在所述机载天线罩的理论外形最低点。
30.通过以上技术方案，本发明从漏水孔区域对应的蜂窝着手，通过对漏水孔对应的蜂窝填充区域进行处理，使得漏水孔开孔周边区域得到局部加强，有利于结构的整体性、耐疲劳性及局部密封性能，避免夹层结构天线罩在漏水孔开孔时损伤蜂窝，同时能够保证漏水孔周边蜂窝的结构强度，从而解决夹层结构天线罩的排水问题，提高天线罩的整体安全性能，极大提高了罩体开孔周边的安全性，降低了安全风险；本发明制备出来的机载天线罩的漏水孔结构牢固，开孔区域周围防水效果好，并且漏水孔的制备工艺简单。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本发明一种夹层结构天线罩的漏水孔区域示意图。
33.图2是本发明另一种夹层结构天线罩的漏水孔区域示意图。
34.图1中：
[0035]1‑
预浸料上蒙皮；2
‑
发泡胶；3
‑
蜂窝夹芯；4
‑
填充区域；5
‑
预浸料下蒙皮；6
‑
漏水孔；7
‑
预浸料中蒙皮；301
‑
外蜂窝夹芯；302
‑
内蜂窝夹芯。
[0036]
图2中：
[0037]1‑
预浸料上蒙皮；2
‑
发泡胶；3
‑
蜂窝夹芯；4
‑
填充区域；5
‑
中蒙皮；6
‑
漏水孔；7
‑
预浸料下蒙皮；8
‑
蜂窝夹芯。
具体实施方式
[0038]
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0039]
需要说明的是，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。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0040]
如图1和图2，本发明第一方面提供一种具有漏水孔的夹层结构机载天线罩包括：预浸料上蒙皮1、蜂窝夹芯3、预浸料下蒙皮5、发泡胶2，所述预浸料上蒙皮1位于蜂窝夹芯3的上方，并与蜂窝夹芯3紧密粘合，所述预浸料下蒙皮5位于所述蜂窝夹芯3的下方，并与蜂窝夹芯3紧密粘合，与天线罩漏水孔对应的蜂窝夹芯区域为填充区域，填充区域填充有填充料，在填充区域，蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮1之间以及蜂窝夹芯与预浸料下蒙皮1之间均设置发泡胶，在填充区域4上开设贯穿预浸料上蒙皮1、蜂窝夹芯3、预浸料下蒙皮5的漏水孔6。
[0041]
上述实施例中，本发明从漏水孔区域对应的蜂窝着手，通过对漏水孔对应的蜂窝填充区域进行处理，使得漏水孔开孔周边区域得到局部加强，有利于结构的整体性、耐疲劳性及局部密封性能，避免夹层结构天线罩在漏水孔开孔时损伤蜂窝，同时能够保证漏水孔周边蜂窝的结构强度，从而解决夹层结构天线罩的排水问题，提高天线罩的整体安全性能，极大提高了罩体开孔周边的安全性，降低了安全风险；本发明制备出来的机载天线罩的漏水孔结构牢固，开孔区域周围防水效果好，并且漏水孔的制备工艺简单。
[0042]
优选地，所述蜂窝夹芯3为多层，相邻的蜂窝夹芯3之间设置预浸料中蒙皮。夹层结构机载天线罩的结构更为牢固。
[0043]
优选地，所述漏水孔6的孔径为6mm
‑
15mm。
[0044]
优选地，所述填充区域4为矩形，所述填充区域的宽为10mm
‑
25mm。规则的矩形便于在该区域将蜂窝夹芯去除，操作方便，填充也方便。
[0045]
优选地，所述填充区域4的填充料为填充胶或预浸料。
[0046]
优选地，所述蜂窝夹芯3的材质为芳纶蜂窝材料。
[0047]
具体地，所述预浸料上蒙皮1和预浸料下蒙皮5中的预浸料中含有增强纤维和/或树脂，增强纤维为玻璃纤维和/或石英纤维，树脂为双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和/或环氧树脂体系。
[0048]
本发明另一方面提供一种制备上述的具有漏水孔的夹层结构机载天线罩的方法，该方法包括：
[0049]
在模具中依次铺设预浸料上蒙皮1和蜂窝夹芯3；
[0050]
将蜂窝夹芯的填充区域4处的蜂窝夹芯去除，然后对该填充区域4进行实心填充处理，并在填充区域与蜂窝夹芯接触的周边铺贴发泡胶2；
[0051]
在蜂窝夹芯远离预浸料上蒙皮1的一侧铺设预浸料下蒙皮5；
[0052]
将填充处理过的蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮1和预浸料下蒙皮5进行复合，复合顺序为预浸料上蒙皮1、蜂窝夹芯3、预浸料下蒙皮5；
[0053]
将复合之后的组合物固化成型，在固化后的填充区域4中心位置进行打孔，得到含漏水孔6的机载天线罩。
[0054]
本发明再一方面提供的制备上述的具有漏水孔的夹层结构机载天线罩的方法，该方法包括：
[0055]
在模具中依次铺设预浸料下蒙皮5和蜂窝夹芯；
[0056]
将蜂窝夹芯的填充区域4处的蜂窝夹芯去除，然后对该填充区域(4)进行实心填充处理，并在填充区域与蜂窝夹芯接触的周边铺贴发泡胶2；
[0057]
在蜂窝夹芯远离预浸料下蒙皮5的一侧铺设预浸料上蒙皮1；
[0058]
将填充处理过的蜂窝夹芯与预浸料上蒙皮1和预浸料下蒙皮5进行复合，复合顺序为预浸料下蒙皮5、蜂窝夹芯3、预浸料上蒙皮1；
[0059]
将复合之后的组合物固化成型，在固化后的填充区域4中心位置进行打孔，得到含漏水孔6的机载天线罩。
[0060]
其中，所述漏水孔6在所述机载天线罩的理论外形最低点。
[0061]
进一步地，所述机载天线罩采用阳模成型，则其制备步骤为：
[0062]
(1)首先在阳模模具上铺放三层所述预浸料下蒙皮预浸料；
[0063]
(2)再将所述蜂窝夹芯铺放到所述预浸料上；
[0064]
(3)将待填充区域处的所述蜂窝夹芯去除，在对应位置铺贴预浸料，并对待填充区域填料，然后对填充区域进行真空压实；
[0065]
(4)填充区域与蜂窝夹芯接触的周边铺贴发泡胶，铺放三层预浸料上蒙皮预浸料得到组合物。
[0066]
(5)最后将预浸料上蒙皮和预浸料下蒙皮与上述组合物进行复合得到复合物。
[0067]
(6)将复合物放置于热压罐中固化成型，并进行脱模得到夹层结构天线罩复合材料，在天线罩漏水孔位置进行打孔得到带漏水孔的夹层结构天线罩。
[0068]
进一步地，所述机载天线罩采用阴模成型，则其制备步骤为：
[0069]
(1)首先在阴模模具上铺放三层所述预浸料上蒙皮预浸料；
[0070]
(2)再将所述蜂窝夹芯铺放到所述预浸料上；
[0071]
(3)将待填充区域处的所述蜂窝夹芯去除，在对应位置铺贴预浸料，并对待填充区域填料，然后对填充区域进行真空压实；
[0072]
(4)填充区域与蜂窝夹芯接触的接触面铺贴一层发泡胶，铺放三层预浸料下蒙皮预浸料得到组合物。
[0073]
(5)最后将预浸料上蒙皮和预浸料下蒙皮与上述组合物进行复合得到复合物。
[0074]
(6)将复合物放置于热压罐中固化成型，然后进行脱模得到夹层结构天线罩复合材料，在天线罩漏水孔位置进行打孔得到带漏水孔的夹层结构天线罩。
[0075]
本发明中，所述漏水孔6在所述机载天线罩的理论外形最低点及最低点附近。
[0076]
优选地，所述漏水孔6在所述机载天线罩的理论外形最低点。
[0077]
实施例1
[0078]
本实例使用前述本发明的方法制备图1所示的a夹层结构的机载天线罩，其预浸料
上蒙皮1、预浸料下蒙皮5的厚度均为0.75mm，蜂窝夹芯3的厚度为9.2mm。其主要使用的材料种类及铺层方式如下表1所示。其中预浸料上蒙皮1、预浸料下蒙皮5使用的预浸料均为石英纤维/环氧树脂预浸料，漏水孔尺寸为8mm，填充区域尺寸为15mm。
[0079]
a夹层结构的机载天线罩制备步骤如下：
[0080]
(1)首先在阴模模具上铺放三层预浸料上蒙皮1；
[0081]
(2)再将蜂窝夹芯3铺放到预浸料上蒙皮1上；
[0082]
(3)将待填充区域4处的蜂窝夹芯3去除，在对应位置铺贴预浸料，并对待填充区域填料，然后对填充区域4进行真空压实；
[0083]
(4)填充区域4与蜂窝夹芯3接触的接触面铺贴一层发泡胶2，铺放三层预浸料下蒙皮5预浸料得到组合物。
[0084]
(5)最后将预浸料上蒙皮1和预浸料下蒙皮5与上述组合物进行复合封装得到复合物。
[0085]
(6)将复合物放置于热压罐中固化成型，然后进行脱模得到夹层结构天线罩复合材料，在天线罩漏水孔位置进行打孔得到带漏水孔的夹层结构天线罩。
[0086]
经测定，使用此种方法制备的含漏水孔的a夹层结构天线罩复合材料在罩体漏水试验中贮水量为8g。
[0087]
表1 a夹层结构天线罩所使用材料种类及铺层方式
[0088] 材料种类及铺层顺序预浸料上蒙皮qw280/1302(0
°
/45
°
/
‑
45
°
)夹芯材料nomex预浸料下蒙皮qw280/1302(
‑
45
°
/45
°
/0
°
)
[0089]
实施例2
[0090]
本实例使用前述本发明的方法制备图2所示的c夹层结构的机载天线罩，其预浸料上蒙皮1、预浸料中蒙皮7、预浸料下蒙皮5的厚度均为0.5mm，蜂窝夹芯3厚度为5mm的c夹层结构天线罩复合材料。其主要使用的材料种类及铺层方式如下表2所示。其中预浸料上蒙皮1、预浸料中蒙皮1/预浸料下蒙皮5使用的预浸料均为石英纤维/环氧树脂预浸料，漏水孔尺寸为8mm，填充区域尺寸为15mm。
[0091]
c夹层结构的机载天线罩制备步骤如下：
[0092]
(1)首先在阴模模具上铺放二层预浸料上蒙皮1预浸料；
[0093]
(2)再将外蜂窝夹芯301铺放到预浸料上；
[0094]
(3)将待填充区域4处的外蜂窝夹芯301去除，在对应位置铺贴预浸料，并对待填充区域填料，然后对填充区域4进行真空压实；
[0095]
(4)填充区域4与外蜂窝夹芯301接触的接触面铺贴一层发泡胶2，铺放二层预浸料中蒙皮7预浸料。
[0096]
(5)后将内蜂窝夹芯302铺放在预浸料中蒙皮7的另一侧上，在内蜂窝夹芯302的填充区域位置去除蜂窝，并在对应位置铺贴预浸料下蒙皮5，其中在预浸料下蒙皮5周边与内蜂窝夹芯302的接触面铺贴一层发泡胶
[0097]
(6)最后将预浸料上蒙皮1、预浸料中蒙皮7和预浸料下蒙皮5与上述组合物进行复合封装得到复合物。
[0098]
(7)将复合物放置于热压罐中固化成型，然后进行脱模得到夹层结构天线罩复合材料，在天线罩漏水孔位置进行打孔得到带漏水孔的夹层结构天线罩。
[0099]
经测定，使用此种方法制备的含漏水孔的c夹层结构天线罩复合材料在罩体漏水试验中贮水量不超过10克。
[0100]
表2实例2c夹层结构天线罩所使用材料种类及铺层方式
[0101] 材料种类及铺层顺序外蒙皮qw280/1302(0
°
/90
°
)外蜂窝夹芯nomex中蒙皮qw280/1302(0
°
/90
°
)内蜂窝夹芯nomex内蒙皮qw280/1302(0
°
/90
°
)
[0102]
综上，本申请的上述技术方案得到了如下有益效果：
[0103]
1.发明人通过对漏水孔对应的蜂窝填充区域进行处理，使得漏水孔开孔周边区域材料结构得到局部加强，有利于材料结构的整体性、耐疲劳性及局部密封性能，大大提高了罩体开孔周边的安全性，降低了安全风险。
[0104]
2.蜂窝夹芯在天线罩复合材料方面的应用较为广泛，其工艺以及性能设计方面较为成熟，对蜂窝特定区域进行填充加强，工艺简单，易于实现。
[0105]
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
[0106]
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。