[发明专利]部件末端结构及其制备方法、飞行器和飞行器部件

说明书

本公开涉及一种部件末端结构及其制备方法、飞行器和飞行器部件。该部件末端结构包括：上铺层结构和下铺层结构，其中，上铺层结构包括上铺层末端结构和上铺层前端结构，其中，上铺层末端结构为金属包边结构，上铺层前端结构为复合材料层合板。本公开部件末端结构具有复合材料雷击1B区防护能力，可在不影响降噪功能和重量的情况下承受1B区雷击而不被破坏。

技术领域

本公开涉及航空领域，特别涉及一种部件末端结构及其制备方法、飞行器和飞行器部件。

背景技术

雷电直接效应指因雷电通道直接附着于飞机和因雷电流的传导造成的飞机及设备的物理效应；雷电直接效应是多物理场问题，当雷击作用在飞行器上，结构在有电流通过的同时，往往伴随有电磁、受热、受力效应。

现代民用大涵道比涡轮风扇发动机短舱处于雷击区，由于雷电直接效应，有遭受雷击造成结构严重损坏的风险。由于现代民用飞机大量采用高强度、低质量的纤维增强塑料构造，而这些材料导电性和熔点往往比传统的金属材料小得多，雷击发生时更易产生结构破坏，影响飞行安全，故复合材料结构设计必须特别注意雷电防护问题。

发明内容

发明人通过研究发现：相关技术对于机体复合材料防护的通用做法是表面铺设铜网，依靠雷击电流对表面铜网的烧蚀破坏保护铜网下面的复合材料结构。此技术方案针对雷击1A区，1C区和2A区电流驻留时间短，积累能量少的复合材料防护区域有很好的防护效果。但是，针对雷电流驻留时间长、积累能量大的雷击1B区，仅靠铜网的防护无法完全抵消由于雷击大电流驻留导致的焦耳热效应，而是继续对铜网下的复合材料结构造成烧蚀破坏，最终造成复合材料结构严重损坏，影响飞行安全。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种部件末端结构及其制备方法、飞行器和飞行器部件，具备复合材料雷击1B区防护能力。

根据本公开的一个方面，提供一种部件末端结构，包括上铺层结构和下铺层结构，其中：

上铺层结构包括上铺层末端结构和上铺层前端结构，其中，上铺层末端结构为金属包边结构，上铺层前端结构为复合材料层合板。

在本公开的一些实施例中，金属包边结构为金属板结构。

在本公开的一些实施例中，金属板结构包括单一金属板或由多块金属板拼接构成。

在本公开的一些实施例中，金属板结构为铜合金金属板结构。

在本公开的一些实施例中，上铺层末端结构和上铺层前端结构的厚度相同。

在本公开的一些实施例中，上铺层末端结构的宽度不小于150mm。

在本公开的一些实施例中，所述部件末端结构还包括支撑结构，其中：

多个支撑结构周向均匀分布在上铺层结构和下铺层结构之间。

在本公开的一些实施例中，在上铺层末端结构和支撑结构之间设置有玻璃布。

在本公开的一些实施例中，在下铺层结构和支撑结构之间设置有芳纶纸蜂窝声衬面板。

在本公开的一些实施例中，支撑结构为丁字型支撑结构、沉头铆钉或嵌入式支撑结构中的至少一种。

在本公开的一些实施例中，支撑结构、上铺层结构和下铺层结构共固化成型。

在本公开的一些实施例中，所述复合材料层合板为表面带有铜网的碳纤维层合板。

在本公开的一些实施例中，铜网与金属板结构之间有预定长度的搭接宽度。

在本公开的一些实施例中，所述部件末端结构为飞行器部件的末端结构，其中所述飞行器部件为反推移动外罩、机翼或尾翼。

在本公开的一些实施例中，所述部件末端结构为飞行器的雷击1B区部件的部件末端结构。