[发明专利]飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统

权利要求书

1.一种飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，包括：一体化大面积柔性冲击监测网络系统和飞行器复合材料蒙皮结构；所述一体化大面积柔性冲击监测网络系统包括大面积柔性压电传感器网络和大面积柔性冲击监测系统，两者顺序连接，两者通过柔性电路制造工艺一体化设计和制造；所述大面积柔性冲击监测网络系统与飞行器复合材料蒙皮结构通过基于真空-热固化的共形耦合工艺进行集成连接，形成机电一体化智能蒙皮系统。

2.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，所述大面积柔性冲击监测系统包括冲击信号瞬态抑制阵列、基于现场可编程逻辑门阵列的数字转换及管理模块、机载总线通讯模块、监测数据存储模块、自供电模块和微小型通讯接口，其中，大面积柔性压电传感器网络中的压电传感器与冲击信号瞬态抑制阵列顺序连接，冲击信号瞬态抑制阵列与数字转换及管理模块顺序连接，数字转换及管理模块和机载总线通讯模块双向连接，数字转换及管理模块和监测数据存储模块双向连接，机载总线通讯模块和微小型通讯接口双向连接，机载总线通讯模块、监测数据存储模块和数字转换及管理模块分别与自供电模块连接，自供电模块和微小型通讯接口连接。

3.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，所述大面积柔性压电传感器网络输出的冲击信号由大面积柔性冲击监测系统的冲击信号瞬态抑制阵列和数字转换及管理模块组合实现数字化；所述冲击信号瞬态抑制阵列实现大面积柔性压电传感器网络输出的冲击信号的第一级数字化；所述数字转换及管理模块实现冲击信号的第二级数字化，并对数字化后的数字序列进行采集和处理。

4.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，所述冲击信号瞬态抑制阵列包括顺序连接的无源带通滤波器阵列和瞬态抑制二极管阵列。

5.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，大面积柔性压电传感器网络在设计制造过程中，首先根据所监测结构的形式和冲击监测需求对压电传感器的数量、位置和网络的外形轮廓进行设计，再采用柔性电路制造工艺，将多个压电传感器封装在大面积柔性印刷电路板中的特定位置，并用印刷线路代替普通导线输出各个压电传感器的冲击信号。

6.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，大面积柔性冲击监测网络系统与飞行器复合材料蒙皮结构通过基于真空-热固化的共形耦合工艺进行集成，包括如下三个步骤：步骤一：共形耦合工艺首先通过三维数模设计、激光加工和精密切割，制作两层粘结剂胶膜，在固化时分别布置在大面积柔性冲击监测网络系统的上下表面从而控制粘结剂胶量；步骤二：设计复合材料柔性防护层，将大面积柔性冲击监测网络系统与服役环境隔离；步骤三：通过真空-热固化方法实现粘结剂胶膜、大面积柔性冲击监测网络系统、粘结剂胶膜和复合材料柔性防护层依次从下至上的集成在飞行器复合材料蒙皮结构的表面。

7.根据权利要求1所述的飞行器机电一体化大面积柔性冲击监测智能蒙皮系统，其特征在于，所述飞行器复合材料蒙皮结构是机翼蒙皮结构或机头蒙皮结构或机身蒙皮结构或垂尾蒙皮结构或发动机蒙皮结构。