一种隐身飞机的复合材料混杂结构的制作方法

1.本实用新型属于飞机结构设计领域，具体涉及一种隐身飞机的复合材料混杂结构。


背景技术：

2.对于有隐身设计需求的飞机，结构隐身设计通常以结构外形优化、隐身涂料、隐身材料等多者结合的方式达到提高飞机隐身性能的目的。同时由于密度较大的隐身材料和隐身涂料大面积使用，会造成较大的结构重量损失。在隐身设计分离面的两侧分别使用隐身材料和非隐身材料，需要在分离面增加支撑零件传递载荷，重量代价较大。


技术实现要素：

3.实用新型目的：提供一种隐身飞机的复合材料混杂结构，降低隐身结构重量。
4.技术方案：
5.第一方面，提供了一种隐身飞机的复合材料混杂结构，包括：隐身部分2和非隐身部分3，其中隐身部分2和非隐身部分3均为复合材料并且通过拼接成型。
6.进一步地，隐身部分2和非隐身部分3通过隐身子层5和非隐身子层4拼接成型。
7.进一步地，隐身子层5由数层隐身材料单层组成，非隐身子层4由数层非隐身材料单层组成，并且隐身子层5和非隐身子层4的厚度相同。
8.进一步地，拼接断层的长度大于预定阈值。
9.进一步地，隐身子层5和非隐身子层4的拼接面为v型。
10.进一步地，隐身子层5和非隐身子层4的拼接面为台阶型。
11.有益效果：
12.通过复合材料的拼接制造为一体结构件。此方法制造出的结构件碳纤维复合材料部分承载能力强，重量轻，隐身复合材料部分满足隐身性能要求；在隐身设计分离面不需要额外增加零件传递载荷，总体上降低了结构重量。
附图说明
13.图1是根据本实用新型实施例的拼接结构示意图；
14.图2是根据本实用新型实施例的非隐身子层与隐身子层的拼接关系示意图；
15.图3是根据本实用新型实施例的拼接断层示意图。
16.其中，隐身设计分离面1，非隐身部分2，隐身部分3，非隐身子层4，隐身子层5，和拼接断层6。
具体实施方式
17.1.如图1，由复合材料制造工艺制造的隐身混杂结构包括隐身设计分离面1，非隐身部分2例如(环氧/双马树脂)碳纤维，以及隐身部分3例如(环氧/双马树脂)玻璃/芳纶纤
维。
18.2.如图2，其中非隐身部分2由多个(环氧/双马树脂)碳纤维单向带/织物组成的非隐身子层4铺贴而成；隐身部分3由多个(环氧/双马树脂)玻璃/芳纶单向带/织物组成的隐身子层5铺贴而成。非隐身子层4与隐身子层5通过拼接方式连接。
19.3.非隐身子层4由1
‑
3层单层厚度为t1的(环氧/双马树脂)碳纤维单向带/织物铺贴而成，隐身子层5由1
‑
3层单层厚度为t2的(环氧/双马树脂)玻璃/芳纶单向带/织物铺贴而成。非隐身子层4的厚度n
·
t1应约等于隐身子层5的厚度m
·
t2，其中n＝1、2、3，m＝1、2、3。
20.4.如图3，拼接断层6的数值应大于特征4和特征5的厚度80倍以上，以获得较好的力学性能。
21.本实用新型将低密度碳纤维复合材料和隐身复合材料(芳纶、环氧玻璃钢等)以结构隐身设计分离面为边界，通过复合材料制造工艺，采用两种不同复合材料拼接或者搭接的形式，制造为一体结构件。此方法制造出的结构件碳纤维复合材料部分承载能力强，重量轻，隐身复合材料部分满足隐身性能要求；在隐身设计分离面不需要额外增加零件传递载荷，总体上降低了结构重量。同时取消了分体结构件连接用的紧固件，进一步降低了成本和重量。
22.本实用新型可广泛应用于各种隐身飞机结构。


技术特征：
1.一种隐身飞机的复合材料混杂结构，其特征在于，包括：隐身部分(3)和非隐身部分(2)，其中隐身部分(3)和非隐身部分(2)均为复合材料并且通过拼接成型。2.根据权利要求1所述的混杂结构，其特征在于，隐身部分(3)和非隐身部分(2)通过隐身子层(5)和非隐身子层(4)拼接成型。3.根据权利要求2所述的混杂结构，其特征在于，隐身子层(5)由数层隐身材料单层组成，非隐身子层(4)由数层非隐身材料单层组成，并且隐身子层(5)和非隐身子层(4)的厚度相同。4.根据权利要求3所述的混杂结构，其特征在于，拼接断层(6)的长度大于预定阈值。5.根据权利要求3所述的混杂结构，其特征在于，隐身子层(5)和非隐身子层(4)的拼接面为v型。6.根据权利要求3所述的混杂结构，其特征在于，隐身子层(5)和非隐身子层(4)的拼接面为台阶型。

技术总结
本实用新型属于飞机结构设计领域，具体涉及一种隐身飞机的复合材料混杂结构。包括：隐身部分(3)和非隐身部分(2)，其中隐身部分(3)和非隐身部分(2)均为复合材料并且通过拼接成型。本实用新型的结构件碳纤维复合材料部分承载能力强，重量轻，隐身复合材料部分满足隐身性能要求；在隐身设计分离面不需要额外增加零件传递载荷，总体上降低了结构重量。总体上降低了结构重量。总体上降低了结构重量。


技术研发人员：刘豫 田鼎 高伟
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/9/14