[實用新型]一種纖維纏繞復(fù)合材料大飛機水箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220327795.3
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN202807096U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉蕾;童喆益;居建國;田杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號: B64D11/00
• 分類號: B64D11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水箱，尤其是涉及一種纖維纏繞復(fù)合材料大飛機水箱。

背景技術(shù)

隨著我國商飛公司的成立，國產(chǎn)大飛機正式拉開了序幕；而國產(chǎn)飛機C919的即將面世更是標志著我國已具備自主研制大型客機的技術(shù)水平。大型飛機突出強調(diào)安全性、經(jīng)濟性、舒適性和環(huán)保性。這些性能上的高要求決定了對復(fù)合材料需求的迫切性和必然性。復(fù)合材料是一種由高強度、高剛度增強材料構(gòu)成的新型材料，具有高強度、高剛性、良好的抗疲勞性、抗腐蝕性等一系列優(yōu)點。在飛機上采用復(fù)合材料意味著可以明顯減輕飛機的結(jié)構(gòu)重量，提高飛機的性能。作為大飛機的兩大生產(chǎn)商之一的歐洲空中客車集團研制的超大型客機A380目前已交付使用，該飛機復(fù)合材料占25%，美國波音飛機研制的B787飛機已成功下線，即將開始首飛并交付航線使用，其應(yīng)用復(fù)合材料占50%左右，由于復(fù)合材料的應(yīng)用而大幅減輕了飛機重量，使B787提高燃油效率達20%。

在各種飛機零部件中，大飛機水箱(包括飲用水和污水水箱)是大型客機中必不可少的集成系統(tǒng)。目前，國內(nèi)能夠為國產(chǎn)大型客機提供水箱系統(tǒng)的公司較少，且關(guān)鍵技術(shù)不先進，制造技術(shù)由國外公司長期控制，部件的進口不僅要花更多外匯，更為重要的是供貨周期長，響應(yīng)速度慢。因此，對大型客機上使用的水箱殼體的研究入手，制備出滿足大型飛機適航要求的具有自主產(chǎn)權(quán)水箱系統(tǒng)成為極其緊迫的問題。迄今為止，飛機水箱技術(shù)主要具有以下缺點：

1、現(xiàn)有的塑料內(nèi)膽的水箱對大飛機整體減重效果比較明顯，但在制造過程中昂貴的塑料內(nèi)膽開模費提高了該類水箱的制造成本；同時，在高溫下塑料內(nèi)膽中飲用水的質(zhì)量難以達標。

2、由于現(xiàn)有的純金屬材料水箱強度有限，為提高水箱的性能只能增加容器厚度，一方面會增加容器的制造難度，從而造成加工缺陷，另一方面，導(dǎo)致飛機整體重量增加。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種纖維纏繞復(fù)合材料大飛機水箱，該水箱重量輕、承載能力高、成本低且可靠性好。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種纖維纏繞復(fù)合材料大飛機水箱，包括金屬內(nèi)襯、加強層和保護層，所述的加強層設(shè)置在金屬內(nèi)襯和保護層之間。

所述的金屬內(nèi)襯為不銹鋼或者鋁合金內(nèi)襯。

所述的加強層為碳纖維復(fù)合材料層，該碳纖維復(fù)合材料是在金屬內(nèi)襯的筒體上纏繞的縱向纏繞纖維層。

所述的保護層為玻璃纖維復(fù)合材料層，該玻璃纖維復(fù)合層是在加強層外采用玻璃纖維全纏繞構(gòu)成的。

本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、水箱的性能肩比國外同類產(chǎn)品，但成本降低50%左右；

2、由于纖維強度大大高于普通金屬，且比重小，可以減輕容器的質(zhì)量，提高容器承載能力，從而達到大幅減輕飛機重量的目的；

3、容器壁內(nèi)應(yīng)力不均勻，各向同性的金屬材料制造壓力容器并沒有發(fā)揮金屬材料所有的潛能。復(fù)合材料的各向異性正好可以彌補這個不足，纖維方向強度最高，用以承受周向應(yīng)力，其它方向強度較低，則正好承受其它低應(yīng)力，可以充分發(fā)揮材料的潛能，且制造工藝穩(wěn)定，不易產(chǎn)生缺陷。

附圖說明

圖1為本實用新型所公開的大飛機水箱的半剖圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明：

如圖1所示，本實用新型所公開的纖維纏繞復(fù)合材料大飛機水箱，主要由金屬內(nèi)襯1、加強層2和保護層3組成。所述的加強層2設(shè)置在金屬內(nèi)襯1和保護層3之間。金屬內(nèi)襯1為不銹鋼或鋁合金內(nèi)襯。所述的加強層2為碳纖維復(fù)合材料層，該復(fù)合材料層是在金屬內(nèi)襯1的筒體上纏繞的縱向纏繞層。所述的保護層3為玻璃纖維復(fù)合材料層，該玻璃纖維復(fù)合材料層是在加強層2外采用玻璃纖維全纏繞構(gòu)成的。

這些實施例應(yīng)理解為僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的保護范圍。在閱讀了本實用新型記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本實用新型權(quán)利要求所限定的范圍。