[发明专利]用碳纤维增强塑料构造的航空器中的雷击防护装置

说明书

本发明的名称是用碳纤维增强塑料构造的航空器中的雷击防护装置。本文所述的实例提供了用碳纤维增强塑料(CFRP)构造的航空器中的雷击防护装置。在一个实例中，装置包括第一碳纤维增强塑料(CFRP)面板、在垂直方向上与第一CFRP面板重叠的第二CFRP面板、和接合第一CFRP面板与第二CFRP面板的紧固件，紧固件在其中第一CFRP面板和第二CFRP面板重叠的区域中在垂直方向上延伸。装置进一步包括在第一CFRP面板和第二CFRP面板的每个中的多个导电引线，其中引线在垂直方向上接近紧固件延伸，以在其中第一CFRP面板和第二CFRP面板重叠的区域中电连接第一CFRP面板和第二CFRP面板。

技术领域

本公开内容涉及航空器领域，并且具体地，涉及用碳纤维增强塑料构造的航空器中的雷击防护装置(lightening protection)。

背景技术

现代航空器越来越多地利用由碳纤维增强塑料(CFRP)制成的部件构造。与通常用于航空器和航空航天构造的铝合金相比，CFRP提供了坚固且轻质的结构。然而，由于CFRP面板具有低导电性，来自雷击的高水平的电流可能令人不期望地集中在两个面板通过金属紧固件接合在一起的地方。

发明内容

将导电引线插入通过CFRP面板以增大紧固件附近的全厚度导电性。在发生雷击的情况下，引线将电流更均匀地分布在CFRP面板的复合层中，并且使全厚度电流传导远离紧固件扩散。因此，引线能够降低点火危险的可能性，特别是在航空器区域中，比如可能存在燃料源的机翼。与常规的雷击缓解技术(例如，用聚硫化物盖密封件覆盖紧固件，施加边缘密封剂，和/或用导电接头(splice)粘合现有的面板)不同，引线可以在CFRP面板内制造以减轻重量并且可以以可自动化的方式插入而不需要另外的固化时间，以有利于工厂流程。

一个实例包括一种装置，该装置包括第一碳纤维增强塑料(CFRP)面板、在垂直方向上与第一CFRP面板重叠的第二CFRP面板、和将第一CFRP面板与第二CFRP面板接合的紧固件，该紧固件在其中第一CFRP面板和第二CFRP面板重叠的区域中在垂直方向上延伸。该装置进一步包括在第一CFRP面板和第二CFRP面板的每个中的多个导电引线，其中引线在垂直方向上接近紧固件延伸以在其中第一CFRP面板和第二CFRP面板重叠的区域中将第一CFRP面板和第二CFRP面板电连接。

另一个实例包括一种方法，该方法包括识别待接合的第一碳纤维增强塑料(CFRP)面板和第二CFRP面板，确定其中第一CFRP面板和第二CFRP面板在垂直方向上待重叠的区域，并且确定在垂直方向上待插入到该区域中的定紧固件的位置以接合第一CFRP面板和第二CFRP面板。该方法进一步包括在接近紧固件位置的位置处在垂直方向上将多个导电引线插入到该区域中。

另一个实例包括用于航空器的复合结构。该复合结构包括多个彼此水平邻近的碳纤维增强塑料(CFRP)面板，每个CFRP面板包括：具有网状箔的上表面、在垂直方向插入穿过CFRP面板的紧固件——该紧固件配置为将CFRP面板固定至接近CFRP面板的下表面定位的航空器的金属框架——和多个导电引线，其在垂直方向上延伸以电连接网状箔和航空器的金属框架。

已经讨论的特征、功能和优势可以在各种实例中独立地实现，或者可以在又其他实例中组合实现，参考以下描述和附图可见其进一步的细节。

附图说明

现在参考附图，仅通过实例的方式描述本发明的一些实例。所有附图中相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。

图1图解了一个实例中的航空器。

图2图解了一个实例中包括多个面板的复合结构的航空器的机翼。

图3是在一个实例中通过紧固件接合在一起的CFRP面板的部分分解视图。

图4图解了在一个实例中通过紧固件接合在一起并且用导电引线增强的CFRP面板的部分分解视图。