[发明专利]涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涵道飞行器，更具体地涉及一种涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构及其制造方法。

背景技术

涵道飞行器的研究成为当下国内外专家的研究热点之一，高空飞行对涵道飞行器的各部件、机构及组成材料要求严格，特别是连接部位，其连接多个部件，承受应力较大，需要能够承受较大的抗压强度，传统的连接部位采用折压、焊接及切削等工艺制作，其强度很难得到保证，特别是三通管的连接，尤其变得困难。有的采用金属管，采用螺栓将其固定，安装拆卸比较繁琐。有的三通管采用塑料直接模塑成形，比如专利申请号为201030113040.X，中间重叠区域跟管壁的厚度一样，承受应力比较小，会出现开裂或者断开。因此，碳纤维应运而生。

碳纤维作为一种新兴增强纤维，不仅具有碳材料的固有本质特征，又兼具纺织纤维的柔软性可加工线，其比重不到钢的1/4，但强度非常大，且耐蚀性优秀，因此，碳纤维是制备高涵道飞行器连接部位的理想材料。

但是，现有的应用于高涵道飞行器的三通连接管是由三个碳纤维管对装起来的，故各处的厚度一样，因而承受应力较小。

发明内容

本发明的目的是提供一种涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构，该结构整体成形，交汇处的厚度较厚，承受应力较大，且能够快速实现拆装。

为实现上述目的，本发明提供了一种涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构，适用将所述涵道飞行器中的三个主梁组接成T型结构，所述涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构包括三者由一体成型出的第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管，所述第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管围出T字形，且所述第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管三者中二者之间的交汇处的管壁厚度均大于所述第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管的管壁厚度。

与现有技术相比，由于本发明的涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构包括三者由一体成型出的第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管，第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管围出T字形，即通过沿T型字轮廓线而将第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管一体成型出来；又由于第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管三者中二者之间的交汇处的管壁厚度均大于第一碳纤维连接管、第二碳纤维连接管及第三碳纤维连接管的管壁厚度，使得交汇处的管壁厚度相对各碳纤维连接管的管壁厚，故使用过程中，三个方向的受力集中到交汇处，能够承受较大的应力，抗压强度大，而且在组装和拆卸的过程中，不需要螺栓固定，能够实现快速拆装。

较佳地，所述第一碳纤维连接管与所述第三碳纤维连接管直线对接，所述第二碳纤维连接管分别与所述第一碳纤维连接管及所述第三碳纤维连接管相垂直。

较佳地，所述第二碳纤维连接管与所述第一碳纤维连接管的交汇处和所述第二碳纤维连接管与所述第三碳纤维连接管的交汇处均为圆弧结构。

较佳地，所述圆弧结构呈向外凸出的布置。

较佳地，所述第一碳纤维连接管及第三碳纤维连接管的交汇处向外凸出布置，且所述第一碳纤维连接管及第三碳纤维连接管的交汇处向外凸出的厚度范围为1至3毫米。

本发明还提供了一种上述涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构的制造方法，包括以下步骤：

(1)制备芯模，将气袋放入三通连接结构模具内，注入保利龙材料，制备成芯模；

(2)在所述芯模的外部处沿T字型轮廓线一层一层铺置碳纤维布；

(3)在步骤(2)中所述碳纤维布的层与层之间设有环氧树脂；

(4)将包覆有碳纤维布的芯模放入三通连接结构模具内；

(5)向所述气袋内充气，并加热固化成型，从而获得涵道飞行器用的碳纤维三通连接结构。

较佳地，所述环氧树脂的加入方式为铺一层碳纤维布，接着铺一层环氧树脂；或者，在所述碳纤维布全部铺置完成后，所述环氧树脂通过加热方式渗透到所述碳纤维布的层与层之间，通过加入环氧树脂能够加速碳纤维三通连接结构的固化速度。

较佳地，在所述三通连接结构中，每100克碳纤维布配置有0.6-6.6克的环氧树脂。

较佳地，所述固化成型的时间至少为24小时。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明的碳纤维三通连接结构的示意图。

图2为本发明的碳纤维三通连接结构另一方向的示意图。