[發明專利]用于形成閃電保護系統的方法和設備

在審

• 申請號: 201510498364.1
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105374481A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 阿琳·M·布朗;基思·丹尼爾·洪費爾德
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H01C7/12
• 分類號: H01C7/12;H01C8/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;陳鵬

技術領域

本公開的領域總體上涉及一種閃電保護系統(lightningprotection system)，并且更具體地涉及通過額外的制造技術被應用于結構的閃電保護 系統。

背景技術

在某些運行狀況下，至少一些熟知的航空器容易受到閃電襲擊。近來， 已由諸如碳纖維增強聚合物(CFRP)的非金屬復合材料的多層片狀結構 制作至少一些熟知的航空器部件。不同于由金屬材料所制造的航空器部 件，復合部件一般不會輕易將由閃電襲擊所產生的極端電流和電磁力引導 至遠處。為了確保飛行安全，實施復合部件的航空器可配備有閃電襲擊保 護(LSP)組件(feature)。例如，導電介質可被設置在復合部件的表面上 或嵌入在復合部件中，以使電流轉移遠離金屬緊固件或其他飛行關鍵部 件。

可以以各種配置制造至少一些已知的導電介質，并隨后設置在復合部 件的板層(ply)的表面上或嵌入其間。然而，當應用于復合部件的表面時， 導電介質與復合部件之間表面不一致可能需要在導電介質上應用過量的 面漿材料(surfacermaterial)以確保部件的表面基本上是均勻的。此外， 至少一些已知的導電介質容易受到諸如其定向電阻率不均勻的其他制造 問題的影響。在至少一些CFRP系統中，至少一些已知的導電介質還可能 容易受到微裂紋(microcracking)的影響。因而，用于閃電襲擊保護系統 的導電介質的現有制造方法會增加制造出的航空器的重量或制造時間、會 難以整合在復合部件中和/或可能具有使復合部件的使用壽命減少的一個 或多個特性。

針對這些和其它考慮提出了本文中所創作的公開內容。

發明內容

在一個方面中，提供了一種形成供航空器使用的閃電保護系統的方 法。該方法包括選擇應用于航空器的部件的至少一個導電材料層的配置， 其中，基于向所述部件提供的閃電保護的量來選擇配置。該方法還包括通 過附加制造技術將至少一個導電材料層應用于該部件。

在另一方面中，提供了一種用于形成供航空器使用的閃電保護系統的 設備。閃電保護系統包括應用于航空器的部件的至少一個導電材料層。該 設備包括端部執行器(endeffector)以及耦接至該端部執行器的印刷裝置 (printingdevice)。該印刷裝置被配置為朝向該部件釋放金屬膏(metal paste)或漿料(metalpaste)材料的流體(flow)以在該部件上形成至少 一個導電材料層。

在又一個方面中，提供了一種修復耦接至部件的閃電保護系統的方 法。該方法包括識別該閃電保護系統的損壞部分；選擇在損壞部分的位置 處應用于該部件的至少一個導電材料層的配置；以及通過附加制造技術將 該至少一個導電材料層應用于該部件。

附圖說明

圖1是示例性航空器制造和保養方法的流程圖。

圖2是示例性航空器的框圖。

圖3是示例性航空器的俯視平面圖。

圖4是可以與在圖3中所示出的航空器一起使用的示例性部件的示意 性截面圖。

圖5是用于在形成圖4中所示出的閃電保護系統的過程中所使用的示 例性附加制造設備的示意圖。

具體實施方式

例如，在本文中所描述的實施方式涉及形成供航空器使用的閃電保護 系統的設備和方法。更具體地，閃電保護系統包括通過附加制造技術將至 少一個導電材料層應用于航空器的部件。利用附加制造技術施加導電材料 使得制造商能夠選擇要施加于航空器的層的位置和/或配置。例如，選擇在 沿著航空器的不同位置處的導電材料的材料和/或設計，以確保在不同位置 處提供預定量的閃電保護。因而，在本文中所描述的設備和方法的示例性 技術效果包括下列各項中至少一個：a)具有基于欲向其提供的期望的閃 電保護的量而在航空器的預定區域上印刷閃電保護組件的能力；b)改善 導電材料層中的表面均勻性；c)通過減少要施加于導電材料的當下的平 滑層上的表層涂料的量來減輕航空器的總重量；d)具有直接在航空器上 印刷高度不可延展的(immalleable)并且通常難以共同工作的導電材料的 能力；e)增大導電材料層的定向電阻率的均勻性；以及f)以例如便于減 少層的微裂紋的用戶設計來印刷導電材料層。在本文中所描述的設備和方 法還可用于修復現有的閃電保護系統。