[發(fā)明專利]一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010868951.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112265651B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;林謝偉;崔燦;郭懿霆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B64F5/10
• 分類(lèi)號(hào): B64F5/10;B64C9/00;B29C70/44;B29C70/54
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)及其制備方法，該結(jié)構(gòu)中外蒙皮貼附于模具的內(nèi)表面；第一膠膜貼附于外蒙皮的內(nèi)表面；芯材貼附于第一膠膜的內(nèi)表面；第二膠膜貼附于芯材的內(nèi)表面；內(nèi)蒙皮貼附于第二膠膜的內(nèi)表面；加厚層沿內(nèi)蒙皮的L向貼附在內(nèi)蒙皮內(nèi)表面的兩側(cè)；密封層覆蓋芯材暴露的部分；在L向上，前緣結(jié)構(gòu)的兩端分別與外部太陽(yáng)電池和薄膜蒙皮搭接。本發(fā)明中，通過(guò)選取超薄復(fù)合材料預(yù)浸料和降低泡沫厚度的方式對(duì)復(fù)合材料夾芯前緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行減重，通過(guò)特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠保證連接強(qiáng)度，利用陰模保證了外表面的光滑度，有效降低氣動(dòng)阻力；同時(shí)將芯材包裹在內(nèi)部有效防止芯材與外界環(huán)境接觸，提高其環(huán)境適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能飛機(jī)前緣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

由于臨近空間太陽(yáng)能飛行器需長(zhǎng)時(shí)間航行，對(duì)升阻比更為敏感，升阻比降低將直接影響飛行器的飛行性能，包括降低飛行器爬升速度、降低飛行器升限、增大飛行器巡航階段能耗、降低飛行器越夜高度以及降低飛行器航時(shí)等，最終可能導(dǎo)致飛行器無(wú)法完成指定任務(wù)。對(duì)于某一確定外形的無(wú)人飛行器而言，由于其升力面和阻力面均已確定，升阻比的降低主要來(lái)源于氣動(dòng)表面的光滑程度，特別是飛行器前緣部位對(duì)于氣動(dòng)阻力的影響最大，對(duì)前緣外表面的光滑度要求更高；而目前國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能飛行器前緣位置多采用蒙皮包裹泡沫前緣的結(jié)構(gòu)形式，在蒙皮對(duì)前緣進(jìn)行包裹過(guò)程中極易產(chǎn)生小的凸起，極大的增加了飛行器的氣動(dòng)阻力。而復(fù)合材料結(jié)構(gòu)由于可以應(yīng)用模具保證其貼膜面的光滑度，可以大幅降低氣動(dòng)阻力，但一般復(fù)合材料相對(duì)于泡沫結(jié)構(gòu)重量較大。

因此，因此亟需太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，使其滿足氣動(dòng)阻力要求的前提下，結(jié)構(gòu)重量與傳統(tǒng)泡沫前緣的重量相當(dāng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，提供了一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)及其制備方法，通過(guò)選取超薄復(fù)合材料預(yù)浸料和降低泡沫厚度的方式對(duì)復(fù)合材料夾芯前緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行減重，通過(guò)特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠保證連接強(qiáng)度，利用陰模保證了外表面的光滑度，有效降低氣動(dòng)阻力；同時(shí)將芯材包裹在內(nèi)部有效防止芯材與外界環(huán)境接觸，提高其環(huán)境適應(yīng)性，從而完成本發(fā)明。

本發(fā)明提供了的技術(shù)方案如下：

第一方面，一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)，該前緣結(jié)構(gòu)包括外蒙皮、第一膠膜、芯材、第二膠膜、內(nèi)蒙皮、加厚層和密封層，其中，

所述外蒙皮貼附于模具的內(nèi)表面；

所述第一膠膜貼附于所述外蒙皮的內(nèi)表面；

所述芯材貼附于所述第一膠膜的內(nèi)表面；

所述第二膠膜貼附于所述芯材的內(nèi)表面；

所述內(nèi)蒙皮貼附于所述第二膠膜的內(nèi)表面；

所述加厚層沿內(nèi)蒙皮的L向貼附在所述內(nèi)蒙皮內(nèi)表面的兩側(cè)；

所述密封層涂覆于前緣結(jié)構(gòu)兩側(cè)，覆蓋芯材暴露的部分；

在L向上，前緣結(jié)構(gòu)的兩端分別與外部太陽(yáng)電池和薄膜蒙皮搭接。

第二方面，一種太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)的制備方法，用于制備上述第一方面所述的太陽(yáng)能飛機(jī)超輕前緣結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：

步驟一：在模具內(nèi)表面鋪設(shè)外蒙皮；

步驟二：在步驟一中的外蒙皮的內(nèi)表面鋪設(shè)第一膠膜；

步驟三：在步驟二中的第一膠膜的內(nèi)表面鋪設(shè)芯材，芯材按照前緣點(diǎn)弧度進(jìn)行加熱預(yù)變形；

步驟四：在步驟三中的芯材的內(nèi)表面鋪設(shè)第二膠膜；

步驟五：用步驟三中的第一膠膜的L向兩端對(duì)芯材和第二膠膜進(jìn)行包裹并搭接；

步驟六：在步驟五中的第二膠膜內(nèi)表面鋪設(shè)內(nèi)蒙皮；