[發明專利]一種太陽能飛機超輕前緣結構及其制備方法

有效

• 申請號: 202010868951.6
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112265651B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 王軍;林謝偉;崔燦;郭懿霆
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B64F5/10
• 分類號: B64F5/10;B64C9/00;B29C70/44;B29C70/54
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種太陽能飛機超輕前緣結構，其特征在于，該前緣結構包括外蒙皮(1)、第一膠膜(2)、芯材(3)、第二膠膜(4)、內蒙皮(5)、加厚層(6)和密封層(7)，其中，

所述外蒙皮(1)貼附于模具的內表面，與模具外邊緣對齊，外蒙皮(1)采用單層超薄Kavlar織物預浸料或玻璃織物預浸料中的任意一種；

所述第一膠膜(2)貼附于所述外蒙皮(1)的內表面，所述第一膠膜(2)為網格式，第一膠膜(2)在L向兩端留存有寬邊，寬邊用于翻折后包裹所述芯材(3)的外側面及部分第二膠膜(4)的內表面；

所述芯材(3)貼附于所述第一膠膜(2)的內表面，芯材(3)的密度為25-35kg/m³，厚度為1.5-2mm，外形尺寸略小于模具，在L向上與模具兩邊緣相距10-20mm，且邊緣倒角30°～45°；

所述第二膠膜(4)貼附于所述芯材(3)的內表面，第二膠膜(4)為網格式；

所述內蒙皮(5)貼附于所述第二膠膜(4)的內表面，內蒙皮(5)選用兩層0°和90°超薄碳纖維預浸料復合層或兩層±45°超薄碳纖維預浸料復合層中的任意一種；

所述加厚層(6)沿內蒙皮的L向貼附在所述內蒙皮(5)內表面的兩側，加厚層(6)選用兩層0°和90°超薄碳纖維預浸料復合層或兩層±45°超薄碳纖維預浸料復合層中的任意一種；

所述密封層(7)涂覆于前緣結構兩側，覆蓋芯材(3)暴露的部分，所述密封層(7)采用硅膠材料，通過硅膠的粘力與芯材(3)粘接在一起；

在L向上，前緣結構的兩端分別與外部太陽電池和薄膜蒙皮搭接。

2.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，所述模具為陰模。

3.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，外蒙皮為單層超薄Kavlar織物預浸料，密度為60～100g/m²。

4.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，所述第一膠膜(2)的寬邊包裹第二膠膜(4)長度不大于5mm，除包裹用寬邊外，第一膠膜(2)各部分寬度為4～6mm。

5.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，所述芯材(3)為PMI泡沫。

6.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，第二膠膜(4)各部分寬度均為4～6mm；和/或

所述第二膠膜(4)與芯材(3)的尺寸相同。

7.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，所述內蒙皮(5)為兩層0°和90°超薄碳纖維預浸料復合層，密度為單層預浸料30-50g/m²；和/或

內蒙皮(5)與模具外邊緣對齊。

8.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，所述加厚層(6)選用與所述內蒙皮(5)相同的材料；和/或

加厚層(6)寬度尺寸為5-15mm或者為太陽能翼肋寬度的1/2。

9.根據權利要求1所述的超輕前緣結構，其特征在于，密封層(7)的厚度為0.2-0.5mm。

10.一種太陽能飛機超輕前緣結構的制備方法，用于制備上述權利要求1至9之一所述的太陽能飛機超輕前緣結構，包括以下步驟：

步驟一：在模具內表面鋪設外蒙皮(1)；

步驟二：在步驟一中的外蒙皮(1)的內表面鋪設第一膠膜(2)；

步驟三：在步驟二中的第一膠膜(2)的內表面鋪設芯材(3)，芯材(3)按照前緣點弧度進行加熱預變形；

步驟四：在步驟三中的芯材(3)的內表面鋪設第二膠膜(4)；

步驟五：用步驟三中的第一膠膜(2)的L向兩端對芯材(3)和第二膠膜(4)進行包裹并搭接；

步驟六：在步驟五中的第二膠膜(4)內表面鋪設內蒙皮(5)；

步驟七：在步驟六中的內蒙皮(5)的L向內表面兩側鋪設加厚層(6)；

步驟八：在步驟七中得到的制件內表面鋪設脫模布，保證內表面平整度和方便后續脫模；

步驟九：對步驟八后形成的制件進行真空袋包覆，并在固化設備中固化、脫模；

步驟十：將步驟九后形成的制件修邊，并在兩邊芯材(3)位置處涂覆密封層(7)。