[發(fā)明專利]一種飛機(jī)制造用抗沖擊泡沫金屬復(fù)合材料的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210697593.6
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114771803B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鑫;劉小川;白春玉;王彬文;何石
• 申請（專利權(quán)）人: 中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所
• 主分類號: B64C1/10
• 分類號: B64C1/10;B64C1/40
• 代理公司: 北京棧橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

本發(fā)明提供一種飛機(jī)制造用抗沖擊泡沫金屬復(fù)合材料的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)，屬于飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。包括吸聲芯材、設(shè)于所述吸聲芯材上下兩端的過渡連接層、與所述過渡連接層上遠(yuǎn)離吸聲芯材一側(cè)連接的兩個玻璃纖維防護(hù)層、與所述玻璃纖維防護(hù)層上遠(yuǎn)離過渡連接層一側(cè)連接的外蒙皮，本發(fā)明的吸聲芯材、過渡連接層、玻璃纖維防護(hù)層以及外蒙皮之間的部件連接緊湊，復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)整體的機(jī)械強(qiáng)度高，抗沖擊特性好，同時，本發(fā)明采用孔隙率高的開孔泡沫鋁，既能提升復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)的低頻吸聲效果，同時，又能減輕復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)重量，提高了飛機(jī)的艙內(nèi)舒適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種飛機(jī)制造用抗沖擊泡沫金屬復(fù)合材料的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

渦槳飛機(jī)是指用渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)作為動力的飛機(jī)，其靠近螺旋槳葉尖的機(jī)身壁板，其強(qiáng)度和剛度必須足以承受螺旋槳誘導(dǎo)振動和螺旋槳拋冰的影響。同時螺旋槳葉尖距機(jī)身距離最近的區(qū)域噪音最大，嚴(yán)重影響了艙室成員的乘機(jī)的舒適性，因此，需要具有抗沖擊、高隔聲量性能的復(fù)合壁板才能滿足要求。

現(xiàn)有的渦槳飛機(jī)復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)采用“典型壁板+阻尼+吸聲棉+裝飾板”結(jié)構(gòu)，面密度為6.01kg/m²，總隔聲量為37.3 dB，125Hz頻帶隔聲量為25.2dB，其結(jié)構(gòu)重量大、抗沖擊性能和隔聲性能差，因此，亟需一種具有較好的隔聲、抗沖擊特性，并且其重量輕的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種飛機(jī)制造用抗沖擊泡沫金屬復(fù)合材料的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種飛機(jī)制造用抗沖擊泡沫金屬復(fù)合材料的復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)，包括吸聲芯材、設(shè)于所述吸聲芯材上下兩端的過渡連接層、與所述過渡連接層上遠(yuǎn)離吸聲芯材一側(cè)連接的玻璃纖維防護(hù)層、與所述玻璃纖維防護(hù)層上遠(yuǎn)離過渡連接層一側(cè)連接的外蒙皮；

所述吸聲芯材包括由多個傘狀空管架呈矩陣式排列而成的第一基板層和第二基板層，所述第一基板層和第二基板層上下對稱分布且各個傘狀空管架的開口朝向靠近過渡連接層的方向，傘狀空管架內(nèi)壁貼設(shè)有泡沫金屬圈，位于同一豎直方向上的兩個傘狀空管架之間通過加強(qiáng)連接結(jié)構(gòu)連接，所述加強(qiáng)連接結(jié)構(gòu)包括上下兩端分別與對應(yīng)側(cè)的兩個傘狀空管架連接的應(yīng)力分散盒、設(shè)于所述應(yīng)力分散盒內(nèi)且交叉分布的加強(qiáng)支桿、填充于所述應(yīng)力分散盒內(nèi)部的第一泡沫金屬填料；

所述過渡連接層內(nèi)部上下兩端分布有多個連接凹槽，且位于同一豎直方向上的兩個連接凹槽之間設(shè)有連通腔，每個連接凹槽內(nèi)壁均為粗糙結(jié)構(gòu)；

兩個所述玻璃纖維防護(hù)層上下對稱分布，且玻璃纖維防護(hù)層包括由玻璃纖維材料制成的防護(hù)外層、防護(hù)內(nèi)層以及呈網(wǎng)格狀分布的防護(hù)架，所述防護(hù)外層和防護(hù)內(nèi)層相對扣接，所述防護(hù)架設(shè)于防護(hù)外層和防護(hù)內(nèi)層之間，防護(hù)內(nèi)層側(cè)壁通過粘結(jié)膠與各個連接凹槽連接。

進(jìn)一步地，每個所述傘狀空管架是由兩個U型彎管交叉形成的傘狀結(jié)構(gòu)，所述U型彎管的末端與過渡連接層內(nèi)壁連接，且連接處設(shè)有應(yīng)力分散架，所述U型彎管的末端設(shè)有相互貫通的多個卡接孔，所述應(yīng)力分散架是由相互交叉分布且通過所述卡接孔與U型彎管外壁連接的多個應(yīng)力分散支桿構(gòu)成，通過設(shè)置相互交叉分布的應(yīng)力分散支桿與過渡連接層連接，能夠增加U型彎管的末端節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、降低應(yīng)力集中，有效提高U型彎管的末端節(jié)點(diǎn)的承載力。

更進(jìn)一步地，各個所述傘狀空管架之間的孔隙處填附有第二泡沫金屬填料。

更進(jìn)一步地，所述泡沫金屬圈、第一泡沫金屬填料以及第二泡沫金屬填料的材質(zhì)均為開孔泡沫鋁，且所述開孔泡沫鋁的孔隙率為80-88%，利用孔隙率高的開孔泡沫鋁，既能提升復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)的低頻吸聲效果，同時，又能減輕復(fù)合壁板結(jié)構(gòu)重量。