圖 " ")形筋條鋪層圖
筋條的鋪層由 *個(gè)( + * , -, —*)子疊層組成,為了提高鋪層的層間強(qiáng)度,鋪貼中每隔 . /層加一層膠膜,筋條與蒙皮之間亦加一層膠膜。實(shí)踐證明丌形筋條“腳”部層數(shù)為(—*,-, +*)0)層較好。層數(shù)太多則過(guò)于剛硬,制造裝配都較困難,層數(shù)太少則夾緊力和承剪力不易達(dá)到要求。(.)材料選擇
丌形筋條選用碳 ,雙馬預(yù)浸料,筋條的層間膠膜選用 1系列結(jié)構(gòu)膠膜。腹板面板選用碳 ,雙馬預(yù)浸料;腹板夾芯選用芳綸紙蜂窩(冗形筋條一腹板膠粘劑選用中溫固化糊狀膠)。
()工藝過(guò)程
•*)•
形筋條夾層板多墻垂尾制造過(guò)程主要分 步:
第 "步制造帶 形筋條的上、下蒙皮。先成形蒙皮,再以蒙皮為外形模按圖 —%鋪貼 形筋條,進(jìn)行第二次加壓固化。根據(jù)技術(shù)水平也可以一次完成蒙皮、筋條的共固化成形。
第 &步成形腹板。成形復(fù)合材料面板、銑切蜂窩芯,將面板與蜂窩芯膠接固化。
第 步帶 形筋條蒙皮與蜂窩夾芯腹板膠接裝配。為保證膠接強(qiáng)度,必須保證膠接時(shí)有一定的膠接壓力,膠層厚度在 ’(’) *’(&+,,。為此, 形筋條的主要參數(shù)和腹板厚度都要進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算。為防止膠接過(guò)程中糊狀膠大量流失,膠接時(shí)在膠接面鋪上膠的載體,通常選用厚度為 ’( ",,的尼龍網(wǎng)。
(-)垂尾的雷電防護(hù)措施
雷電防護(hù)采用蒙皮外表面火焰噴涂鋁。試驗(yàn)表明,采用網(wǎng)狀噴涂鋁層既可滿足雷電防護(hù)要求又可減輕結(jié)構(gòu)重量,網(wǎng)狀噴涂鋁層如圖 . ./所示。噴涂鋁層厚度為 ’( ",,。
圖 . ./垂直安定面蒙皮噴涂鋁條位置示意圖
實(shí)例 &全復(fù)合材料多墻垂直安定面設(shè)計(jì)實(shí)例某教練機(jī)復(fù)合材料多墻垂直安定面翼盒由左、右蒙皮壁板, -個(gè)縱墻和 -個(gè)翼肋組成,如圖 . .)所示。材料為碳 0環(huán)氧。各復(fù)合材料構(gòu)件均為層合板結(jié)構(gòu)。
•蒙皮壁板帶一根 1形長(zhǎng)桁,鋪層按彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度設(shè)計(jì)確定。
•-%-•
圖 " "%全復(fù)合材料多墻垂直安定面結(jié)構(gòu)布置圖
•前墻(
&’墻)和后墻((’墻)為[形梁。中間兩個(gè)墻()’墻和 ’墻)為 *形梁。
•根肋(
&’肋)和端肋((’肋)為層合板整肋,中間肋()’、’肋)為半肋。
•前緣和封嚴(yán)板為碳
+環(huán)氧件;翼尖為玻璃鋼件。
•安定面與機(jī)身連接的 (對(duì)主承力接頭和 個(gè)方向舵懸掛接頭為鋁合金機(jī)加件。
成形工藝與裝配:蒙皮壁板(帶長(zhǎng)桁)預(yù)先固化成形。中間 )’和 ’墻鋪層經(jīng)預(yù)吸膠后與左、右壁板二次固化成翼盒主體。 &’墻、 (’墻和 (個(gè)翼肋,以及封嚴(yán)板、前緣、翼尖均單獨(dú)固化成形。裝配過(guò)程: &’墻、 (’墑、 (個(gè)肋和 (對(duì)主承力接頭, 個(gè)懸掛接頭用高鎖螺拴連接在翼盒主體上。封嚴(yán)板用大底腳抽釘連接。前緣和翼尖用托板螺帽連接,以提供敷設(shè)電纜和維修通路。
雷電防護(hù)措施,翼盒表面鋪設(shè)銅網(wǎng),并涂導(dǎo)電涂料。
實(shí)例 正弦波腹板多梁結(jié)構(gòu)垂直安定面設(shè)計(jì)實(shí)例
,-—&.垂直安定面翼盒是 (梁、 &肋、 /0123蜂窩夾層蒙皮結(jié)構(gòu),梁、肋大部分
•(54•
為碳 環(huán)氧、 "形剖面、正弦波抗剪腹板,(關(guān)于正弦波腹板梁設(shè)計(jì)與制造見 %節(jié)介紹)。夾層蒙皮面板為 &%’鋪層碳 環(huán)氧織物,外面板 (層、內(nèi)面板 )層, *+,-.蜂窩芯高 /,,,正六方格子邊長(zhǎng) 0 1,,,凸緣處蜂窩芯由單向帶準(zhǔn)向同性鋪層代替,見圖 0 23 23(4)和(5)。驗(yàn)證試驗(yàn)用主要試驗(yàn)結(jié)構(gòu)件,見圖 0 23 23(6)。
圖 0 23 237復(fù)合材料垂直安定面結(jié)構(gòu)布局和蒙皮面板設(shè)計(jì)
(4)結(jié)構(gòu)布局( 5)蒙皮面板設(shè)計(jì)( 6)方案驗(yàn)證用的主要試驗(yàn)構(gòu)件
實(shí)例 &7 8形削面多墻結(jié)構(gòu)水平安定面設(shè)計(jì)實(shí)例
9:—1;復(fù)合材料多墻結(jié)構(gòu)水平安定面是一個(gè)典型的 8形剖面多墻結(jié)構(gòu),如圖 0 23 2)<所示。
四、格柵結(jié)構(gòu)翼面壁板垂直安定面設(shè)計(jì)實(shí)例
歐洲空中客車公司 90)<—0<<,90(<等大型客機(jī)尾翼安定面結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是采用格柵結(jié)構(gòu)翼面壁板。縱向、橫向 "形加筋條與蒙皮共固化成形的格柵結(jié)構(gòu)翼面壁板,用專門研究開發(fā)的模塊式格柵結(jié)構(gòu)技術(shù),即模塊技術(shù)制造。
模塊技術(shù)如圖 0 23 2))所示,將整塊的壁板鋪貼模分成若干個(gè)具有特定幾何形 •&//•
圖 " "%& ’( ")*+形剖面多墻結(jié)構(gòu)水平尾
狀的小塊模具,稱為模塊;每個(gè)模塊取在兩個(gè)相鄰縱向加筋條與兩個(gè)相鄰橫向加筋條
構(gòu)成的空間內(nèi);為便于固化后脫模,每個(gè)模塊由配合精確的 塊模子組成。模塊技術(shù)工藝過(guò)程為:首先,在 塊模子拼裝起來(lái)的模塊上完成蒙皮 ,形肋縱向和橫向加筋條的鋪貼
(圖 " "(-));第二步,在蒙皮鋪貼模上鋪蒙皮鋪層和 ,形縱向加筋條的下緣板鋪層(圖 " "
(.));第三步,將模塊依次拼裝在蒙皮鋪貼模上(圖 " "(/);最后鋪縱向加筋條上緣板鋪層(圖 " "(0))。在固化過(guò)程中,對(duì)蒙皮和縱向筋條板加壓,而 ,形縱向和橫向加筋條腹板是靠模
塊熱膨脹加壓的。格柵結(jié)構(gòu)翼面壁板如圖 —1所示。
格柵壁板結(jié)構(gòu)整體性好,壁板外表面光整,只有少數(shù)與周邊骨架相連的緊固件孔,大量減少了零件數(shù)量和總裝工作量,重量輕, ’%—%%和 ’%%—2%%的垂直安定面, ’1%的水平安定面和垂直安定面均采用了格柵壁板。
采用模塊技術(shù)制造格柵壁板是十分復(fù)雜的。首先,要有許多套模塊,例如 ’%—%%格柵壁板模塊有 123套, ’1%—%%有 3套;其次將上百套模塊拼裝起來(lái)形成一個(gè) •524•
圖 " "%格柵壁板的制造過(guò)程示意圖
(&)模塊上預(yù)浸料鋪貼(’)模具上蒙皮和緣條板鋪貼
(()模塊在模具上依次組裝())格柵壁板結(jié)構(gòu)示圖