一种无人机高强高韧复合道面板的制作方法

本发明涉及复合道面板，具体涉及一种无人机高强高韧复合道面板，道面板具有超轻质灵巧连接及高承载的特性，适合于全地形条件下道面板的快速铺设和使用。

背景技术：

1、固定翼飞机和武装直升机跑道、联络道和停机坪的快速搭建国内已经有所涉猎和研究应用，无人机的起降跑道和停机坪目前属于空白状态；对于野战环境来说，软质沙土、滩涂、沼泽、灌木草地等路面也是无人机机场的作战环境，容易陷入泥土沼泽中无法正常通行，所以需要轻质高强复合材料道面板快速拼接道路及场坪，以保障作业车正常通过或驻停，因此迫切需要研究一种轻质高承载快速铺设的无人机起降跑道，可以实现机场滑行道的快速铺设，满足野战环境的使用要求。

技术实现思路

1、为了解决上述所存在的技术问题，实现无人机起降跑道的快速拼装与铺设，提高场坪搭建效率，满足野战环境，为此，本发明提供了一种无人机高强高韧复合道面板。

2、所采用的技术方案如下：

3、一种无人机高强高韧复合道面板，包括复合材料的板面主体，所述板面主体包括经丝和纬丝，所述经丝为直径为1～5mm的纤维增强树脂基复合材料棒，其拉伸强度大于500mpa，压缩强度大于300mpa，断裂伸长率大于5％；所述纬丝为纤维增强防静电的高强高韧聚氨酯改性聚酯纤维，其拉伸强度大于450mpa，断裂伸长率大于8％；所述经丝和纬丝编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架，其弯曲刚度大于1×107n·mm2，所述纤维/蜂窝增强复合材料支撑架的厚度和宽度分别与所形成的间隙相匹配；所述板面主体的其中一相对侧边位置还设有相匹配的插接连接结构i，其另一相对侧边位置设有相匹配的插接连接结构ii，所述的插接连接结构i和插接连接结构ii用于相邻两所述板面主体在长度和宽度方向上快速拼接。

4、优选地，所述纤维增强树脂基复合材料棒采用高强度高韧性互贯网络树脂作为基体，采用高强纤维作为增强材料，采用多向编织与拉挤工艺相结合的方法制得，所述经线的双层立体编织形成环状结构，通过纬线穿插加长制得所述的板面主体，所述板面主体经载荷加载变形，载荷卸载后可自动恢复原立体形状。

5、进一步地，所述板面主体的周边通过双组份热固性聚氨酯胶粘剂或单组份热塑性聚氨酯胶粘剂封边固定。

6、优选地，所述插接连接结构i沿着所述板面主体的长度方向设置，所述插接连接结构ii沿着所述板面主体的宽度方向设置。

7、进一步优选地，所述插接连接结构i包括沿着所述板面主体一侧边呈间隔设置的多个插槽阴扣及沿着另一侧边呈间隔设置的多个插槽阳扣，相邻两所述板面主体通过所述插槽阴扣和插槽阳扣呈一一对应的插接固定，形成所述板面主体在宽度方向上延伸。

8、进一步地，所述插接阴扣通过固定连接件固定于所述板面主体的一侧边，所述插接阳扣呈旋转状铰接于所述板面主体的另一相对侧边。

9、优选地，所述插槽阴扣包括两个夹持片，两所述夹持片的一端夹持固定在所述板面主体的侧边处，两所述夹持片间形成一插接间隙和插槽，所述插槽尺寸大于所述插接间隙的截面尺寸；所述插槽阳扣的一端呈旋转夹持在所述板面主体的另一侧边处，其另一端设有一插头，所述插头的尺寸与所述插槽阴扣所形成的插接间隙和插槽相适配。

10、优选地，所述插接连接结构ii包括与所述板面主体宽度一致的螺圈i和螺圈ii，所述螺圈i和螺圈ii分别固定于所述板面主体长度方向上的两端部；在所述板面主体的长度方向上，相邻两所述板面主体上的螺圈i与螺圈ii形成交错对插接，并在插接处插接与所述板面主体宽度相一致的插接增强杆，所述插接增强杆将相邻两所述板面主体在长度方向上连接在一起。

11、所述插接增强杆为不锈钢杆或纤维增强复合材料棒。

12、进一步地，所述板面主体侧边封边区域内还成型有固定孔，所述固定孔上安装钢质子母扣，用于将道面板通过钢钎或膨胀螺栓固定在地面上。

13、本发明技术方案具有如下优点：

14、a.本发明所采用的复合道面板板面主体由纤维增强树脂基复合材料棒与纤维增强防静电的高强聚酯纤维采用立体编织穿插而成，且在经丝和纬丝编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架，使得板面主体具有较大的刚强度和很强的韧性，立体编织结构赋予道面板形状记忆功能，在纬线的作用下可以实现了板面主体载荷加载变形，载荷卸载后可快速自动恢复原立体形状。

15、b.本发明还在板面主体的相对两侧分别设置了插接连接结构i和插接连接结构ii，沿板面主体长度方向设置的相邻两板面主体间可以通过若干个呈间隔设置的螺圈插接连接结构ii实现了在长度方向的串接，而在板面主体宽度方向两侧处分别设置了插接连接结构i，二者通过类似阴阳扣连接方式，达到了宽度方向上串接，可以将多个板面主体通过插接连接结构i和插接连接结构ii连接后制作成卷状进行机械化、自动化道面铺装，极大提高了工作效率，同时分块制备的无人机道面板有利于装卸和运输。

16、c.本发明所采用插接连接结构i中的插槽阴扣为固定连接在板面主体上，而插槽阳扣呈旋转状固定在板面主体上，可以在0°-180°范围内旋转，更有利准确定位与安装连接。

17、d.本发明所采用的高强高韧复合道面板连接灵巧，可实现快速大面积拼装；全地形可用，满足野战的需要；可实现机械化自动铺设，节约大量人力物力。

技术特征：

1.一种无人机高强高韧复合道面板，包括复合材料的板面主体(1)，其特征在于，所述板面主体(1)包括经丝(1a)和纬丝(1b)，所述经丝(1a)为直径1～5mm的纤维增强树脂基复合材料棒，其拉伸强度大于500mpa，压缩强度大于300mpa，断裂伸长率大于5％；所述纬丝(1b)为纤维增强防静电的高强高韧聚氨酯改性聚酯纤维，其拉伸强度大于450mpa，断裂伸长率大于8％；所述经丝(1a)和纬丝(1b)编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架(1c)，其弯曲刚度大于1×107n·mm2，所述纤维/蜂窝增强复合材料支撑架(1c)的厚度和宽度分别与所形成的间隙相匹配；所述板面主体(1)的其中一相对侧边位置还设有相匹配的插接连接结构i(2)，另一相对侧边位置设有相匹配的插接连接结构ii(3)，所述的插接连接结构i(2)和插接连接结构ii(3)用于相邻两所述板面主体(1)在长度和宽度方向上快速拼接。

2.根据权利要求1所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述纤维增强树脂基复合材料棒采用高强度高韧性互贯网络树脂作为基体，采用高强纤维作为增强材料，采用多向编织与拉挤工艺相结合的方法制得，所述经线的双层立体编织形成环状结构，通过纬线穿插加长制得所述的板面主体(1)，所述板面主体(1)经载荷加载变形，载荷卸载后可自动恢复原立体形状。

3.根据权利要求2所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述板面主体(1)的周边通过双组份热固性聚氨酯胶粘剂或单组份热塑性聚氨酯胶粘剂封边固定。

4.根据权利要求1-3任一所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插接连接结构i(2)沿着所述板面主体(1)的长度方向设置，所述插接连接结构ii(3)沿着所述板面主体(1)的宽度方向设置。

5.根据权利要求4所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插接连接结构i(2)包括沿着所述板面主体(1)一侧边呈间隔设置的多个插槽阴扣(21)及沿着另一侧边呈间隔设置的多个插槽阳扣(22)，相邻两所述板面主体(1)通过所述插槽阴扣(21)和插槽阳扣(22)呈一一对应的插接固定，形成所述板面主体(1)在宽度方向上延伸。

6.根据权利要求5所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插接阴扣(21)通过固定连接件固定于所述板面主体(1)的一侧边，所述插接阳扣(22)呈旋转状铰接于所述板面主体(1)的另一相对侧边。

7.根据权利要求6所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插槽阴扣(21)包括两个夹持片(211)，两所述夹持片(211)的一端夹持固定在所述板面主体(1)的侧边处，两所述夹持片(211)间形成一插接间隙(a)和插槽(b)，所述插槽(b)尺寸大于所述插接间隙(a)的截面尺寸；所述插槽阳扣(22)的一端呈旋转夹持在所述板面主体(1)的另一侧边处，其另一端设有一插头(221)，所述插头(221)的尺寸与所述插槽阴扣(21)所形成的插接间隙(a)和插槽(b)相适配。

8.根据权利要求7所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插接连接结构ii(3)包括与所述板面主体(1)宽度一致的螺圈i(31)和螺圈ii(32)，所述螺圈i(31)和螺圈ii(32)分别固定于所述板面主体(1)长度方向上的两端部；在所述板面主体(1)的长度方向上，相邻两所述板面主体(1)上的螺圈i(31)与螺圈ii(32)形成交错对插接，并在插接处插接与所述板面主体(1)宽度相一致的插接增强杆(33)，所述插接增强杆(33)将相邻两所述板面主体(1)在长度方向上连接在一起。

9.根据权利要求8所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述插接增强杆(33)为不锈钢杆或纤维增强复合材料棒。

10.根据权利要求1所述的无人机高强高韧复合道面板，其特征在于，所述板面主体(1)侧边封边区域内还成型有固定孔(11)，所述固定孔(11)上安装钢质子母扣，用于将道面板通过钢钎或膨胀螺栓固定在地面上。

技术总结
本发明公开了一种无人机高强高韧复合道面板，包括复合材料的板面主体，板面主体包括经丝和纬丝，经丝为直径为1～5mm的纤维增强复合树脂材料棒；纬丝为纤维增强防静电的高强高韧聚氨酯改性聚酯纤维；经丝和纬丝编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架，支撑架的厚度和宽度分别与所形成的间隙相匹配；板面主体的其中一相对侧边位置还设有相匹配的插接连接结构I，另一相对侧边位置设有相匹配的插接连接结构II，使相邻两板面主体在长度和宽度方向上快速拼接。本发明在板面主体四个侧面设置对应的插接连接结构，实现快速拼接，经纬线立体编织结构赋予道面板形状记忆功能，板面主体载荷加载变形，载荷卸载后可快速自动恢复原立体形状。

技术研发人员：韩克军,韩家琪
受保护的技术使用者：济南琪玙复合材料技术开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24