[发明专利]一种直升机平台甲板及制备方法

说明书

本发明提供一种直升机平台甲板及制备方法，所述直升机平台甲板包括上蒙皮和下蒙皮，在所述上蒙皮和下蒙皮之间设置有轻质芯材，所述上蒙皮、下蒙皮和轻质芯材通过树脂真空灌注一体成型，所述轻质芯材包括若干间隔设置的轻质泡沫和格构板，所述格构板用于增强轻质芯材在垂直方向的承载力。本发明通过上蒙皮、轻质芯材和下蒙皮的复合材料结构设置，上蒙皮和下蒙皮为阻燃材质，芯材包括轻质泡沫和格构板，在大幅度降低直升机平台甲板重量的同时，可以保证芯材在垂向上的承压能力，从而使得直升机平台甲板具备了较低的重量、良好的耐候性和防火性能。本发明提供的直升机平台甲板结构简单，制作容易，降低了直升机平台甲板的重量和生产成本。

技术领域

本发明涉及直升机平台技术领域，具体而言，涉及一种直升机平台甲板及制备方法。

背景技术

现有技术中，直升机平台主要安装在海洋工程平台、船舶、高层建筑上，用于保障人员和物资的转运直升机的起降。直升机平台甲板一般安装在海洋工程平台或船舶的顶部，对海洋工程平台或船舶的重心影响较大，影响使用安全性，所以，直升机平台甲板对重量十分敏感。

目前主流直升机平台甲板主要有钢制结构和铝制结构，通过焊接制成截面中空的结构型材，再将成型后的型材铺设到交错布置的骨架上，通过螺栓等机械方式将甲板(型材)和骨架连接到一起。钢制结构的成本相对铝质结构较低，但其重量大、耐腐蚀性差，尤其是在海洋环境中，当其防腐蚀油漆被破坏时，钢制结构的腐蚀速度会进一步加快，严重影响其使用寿命和使用安全性，铝质结构的重量较钢制结构较轻，其耐腐蚀性能也优于钢制结构，但是铝质结构的成本远高于钢制结构，且其耐高温性能不佳，当发生火灾时，铝质结构会随着温度的升高而软化坍塌。

发明内容

本发明解决的问题是，现有技术中，直升机平台甲板采用钢制结构或者铝质结构，两者的重量较大，对海洋工程平台或船舶的重心影响较大，影响使用安全性，且钢制结构耐腐蚀性能不佳，铝质结构耐高温性能不佳。

为解决上述问题，本发明公开了一种直升机平台甲板，包括上蒙皮和下蒙皮，在所述上蒙皮和下蒙皮之间设置有轻质芯材，所述上蒙皮、下蒙皮和轻质芯材通过树脂真空灌注一体成型，所述轻质芯材包括若干间隔设置的轻质泡沫和格构板，所述格构板用于增强轻质芯材在垂直方向的承载力。

由于直升机平台甲板主要承受弯曲载荷，因此，采用夹芯结构的复合材料制备直升机平台甲板，弯曲作用下，甲板上下表面承受较大应力水平，而芯部结构承载较小，应力水平较低，对其承载性能要求相对较低，但是直升机平台甲板的平面承压性能与轻质芯材承压性能一致，如果芯部只设置轻质泡沫，将会导致直升机平台甲板的承压能力过低，不能满足直升机平台面板上承受压缩面载的工况要求，通过格构板与轻质泡沫间隔设置形成格构增强结构，可以显著地提高夹芯结构的Z向承载性能，从而满足直升机平台甲板的使用需求。该结构力学性能优良，产品重量小，成本低，还具有良好的防火性能，可以充分满足海洋工程平台或船舶上直升机平台甲板的使用需求。

进一步的，所述格构板将轻质芯材分割为若干个格构单元，每个格构单元中上蒙皮和下蒙皮的厚度不同，相差一个格构板的厚度；相邻的两个格构单元的上蒙皮厚度不同，相差一个格构板的厚度；相邻的两个格构单元的下蒙皮厚度不同，相差一个格构板的厚度；所有的格构单元中上蒙皮厚度与下蒙皮厚度的和相同。

该设置使得在生产中可以使用与上蒙皮和/或下蒙皮材质相同的材料依次上下围绕轻质泡沫的上下进行缠绕，如使用玻璃纤维织物或者碳纤维织物作为形成格构板的母材，在两个相邻的轻质泡沫中设置格构板时，母材先从第一个轻质泡沫的上表面绕过，然后从两个轻质泡沫的中间穿过，从第二个轻质泡沫的下表面绕过，在这两个轻质泡沫中间的结构即为格构板，缠绕在轻质泡沫上表面的母材构成上蒙皮的一部分，导致上蒙皮的厚度比同一格构单元的下蒙皮厚度大出一个格构板的厚度，缠绕在轻质泡沫下表面的母材构成下蒙皮的一部分，导致下蒙皮的厚度比同一格构单元的上蒙皮厚度大出一个格构板的厚度，该设置使得格构板通过一个母材缠绕生成，避免了格构板的分散化设置，有助于生产材料的准备，也避免了分散化设置的格构板在轻质泡沫之间发生相对位移，影响生产效率的情况发生。