[发明专利]电结构的复合材料部件

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料形成的部件的组装结构。本发明尤其涉及复合材料形成的部件的组装结构，其适用于实现航空承载(travaillante)结构以及飞行器上电网的展开。

背景技术

复合材料的使用在当今时代广泛地应用在众多工业领域，尤其是在航空领域和航空航天领域。上述领域受益于该种材料所具有的多样化特性。

例如，复合材料被用于飞行器的承载结构的制造。复合材料的轻便和机械强度相结合的特性使得可以生产出在同等机械强度下比使用传统型材料更轻的承载结构，从而生产出消耗能量更少、运输有用负载更多的飞行器。

生产承载结构需要有确定结构尺寸的步骤。在该步骤中，不同结构应遵守的限制(机械的，热的)被标识，且组成该结构的复合材料的特性将被确定。

承载结构生产过后，飞行器包括的不同系统被安装。通常，飞行器包括若干类型的系统，例如电力/电子系统，像航空电子设备，电力分配网络或乘客数据传输网络，如娱乐系统音频/视频信号。

电力/电子系统的安装越来越繁多和复杂，需要铺设若干线缆束。这些线缆束沿着承载结构设置且在承载结构中有可能被损坏。

在专利US 7047349中，在飞机主要地包括上部部件和下部部件的情况下，所有电力/电子网均被直接纳入到以复合材料实现的单一部件中，位于所述复合材料的层之间。

在专利US 7047349中，不同电力/电子元件(导电线缆，互连等等)被纳入到复合材料的层中，对所述材料的同质性产生影响从而具有减弱机械强度的效果。

另外，将整个电子网络纳入到单一部件中不适合于身形较大的航运飞机的实现，该航运飞机的各部分通常由众多的复合材料部件组成。

将电力/电子元件纳入到承载结构中还会引起电磁兼容性问题(例如，保护所述元件不受雷击)。这个问题对于包括由复合材料实现的结构的飞行器来说尤其重要。

发明内容

本发明涉及由层叠的复合材料形成的承载结构的刚性部件。该部件集成有起结构性作用的导电线缆网。优选地，部件还包括金属层，用于保证电力/电子系统安装的电参考。另外，金属层保证了对导电线缆网的电磁保护。部件被组装用于实现承载结构，且每个部件包括使不同部件的导电线缆连接的装置，用来在组装结构的范围内形成电网。

根据本发明所述的层叠的复合材料的承载结构的刚性结构部件包括导电线缆网。该结构部件的特征包括：

-至少两个结构层，包括由基于热固性树脂或热塑性树脂实现的基质(matrice)保持的纤维，

-至少一个网传导层，位于至少两个结构层的其中两层之间，该网传导层包括导电线缆网，导电线缆网以几乎规则的方式布置在整个结构部件中，且通过介电材料使两个结构层电绝缘，

-在结构部件之间电连接的电连接装置，至少一个网传导层的导电线缆被连接到所述电连接装置上。

通过将导电线缆规则地安装在整个结构部件中，所述结构部件的机械特性在整个部件中明显是同质的。另外，导电线缆能够将电信号从一个电连接装置传输给另一个。

在优选实施例中，结构部件包括至少三个结构层和至少一个位于所述至少三个结构层的其中两层之间的参考传导层。至少一个参考传导层在所有方向上是传导的且连接在电连接装置上。至少一个参考传导层具有结构作用且能够传导电参考。

为了实现特别坚固的结构部件，所述部件包括至少四个结构层和至少一个位于两个结构层之间的小泡(alvéolaire)材料层，从而实现夹层类型材料的部件。

参考传导层优选地为金属片，或是由金属线缆或敷金属的线缆构成的网，或是金属小泡材料层。

在具体实施例中，电连接装置为通向结构部件的互连表面的敷金属的孔。

在另一个实施例中，电连接装置为表面安装在所述结构部件的互连表面的外部连接器。

在另一个实施例中，电连接装置为位于所述结构部件中的内部连接器，且从互连表面或所述结构部件的边缘开始可到达。

优选地，使结构层的导电线缆电绝缘的介电材料与用于实现结构层的热固性树脂或热塑性树脂具有同样的成分。

为了实现坚固的结构部件，部件的每个结构层包括碳纤维。

本发明同样涉及组装的承载结构。其包括至少两个复合材料的刚性结构部件。该结构部件包括导电线缆。

承载结构的特征在于，每个结构层包括：

-至少两个结构层，包括由基于热固性树脂或热塑性树脂实现的基质保持的纤维，