圖  " "*+補片單面與雙面楔形修理設計

圖  " "+層合板損傷補片楔形單面修理
應避免將單向層鋪在層合板的外表層。外表層應是由編織材料制成的外蓋板，或由 ,-，.,-，/ *-鋪層組成的均衡層合板，應將高應變低模量的（ / *-）鋪層鋪在外表層。這樣可使刀痕、壓痕、擦傷等表面缺陷對強度的影響減小。
"采用真空袋加壓固化的層合板孔隙率 0，使強度降低約 0。在修補設計中應考慮到這種情況。若采用熱壓罐固化的層合板，孔隙率則小于 0，強度下降也小。
使用補片楔形膠接技術修補面積達 ’,)) 1 ’,))的 2 3’*層層合板，可恢復其強度達到修補前層合板強度的 %,0 3 ,,0。這已由一系列修補連接試驗件、夾層梁、平板與盒形梁的試驗所證實。
二、補片螺接修理細節設計
補片螺接修理是膠接修理概念的一種替代方法。當用膠接修理厚的層合板時，其剪應力如果超過了膠層剪切強度，可改用螺接修理。采用補片楔形膠接修理準備與切除損傷材料的工作太復雜，也可用螺接修理法。
螺接補片可以單邊補強，也可以雙邊補強。在某些情況下，補片必須有足夠的厚度，以便安裝埋頭緊固件。補片邊緣應倒斜角，以改善表面載荷傳遞。
補片螺接修理法也可用于具有表面光滑型面的修理。首先將損傷去除，切出具有光潔表面的孔，并將預固化的補片嵌入孔中，使修補區外表面光滑，與周圍未損傷
••

 
區協調一致；再采用雙墊板并用緊固件將雙墊板與結構連接起來。修理中的困難是安裝大的雙墊板時背面的可達性差。采用大墊板是因為這種修理需要的緊固件數量較多。
復合材料、鋁與鈦均可用作補片材料。鋁比鈦輕，增重較少，但鋁與碳釬維會產生電偶腐蝕效應，引起腐蝕問題。可在它們中間鋪一層玻璃布或涂一層密封劑防腐。鈦與碳纖維沒有電偶腐蝕問題，但是機械加工和成形均困難。補片螺接修理限制：鉆孔很費工，不正確的鉆孔可能引入附加損傷；不能用在蜂窩結構上；某些鋪層的層合板的擠壓強度太低，也不能獲得有效的修補。
三、蜂窩夾層結構修理細節設計
蜂窩夾層結構修理如圖  " " %圖  " "&所示。

圖  " "’蜂窩夾層結構穿透損傷內外面板層及芯子的修理
（）采用常溫膠接修理用室溫固化膠對接或拼接替換的芯子，室溫固化；然后用預浸室溫固化樹脂的補片膠接到未損壞的面層上，裝入真空袋，抽真空并在室溫下固化。（(）采用熱膠接修理用泡沫膠對接或拼接替換的芯子，在芯子與面板層之間放置一層膠膜，最后鋪貼預浸布補片，裝入真空袋，抽真空并加溫固化。（）面板修理
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圖  " "%蜂窩芯的熱膠接修理（或常溫膠接修理）

圖  " "&%蜂窩夾層結構面板層的加壓固化
常溫膠接采用預浸室溫固化樹脂的補片逐層鋪貼。熱膠接采用原產品預浸布。無論采用哪種修理，補片鋪層要比原結構件面板層多一層覆蓋層。覆蓋層要比補片的直徑再大 ’())。
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第十四章 復合材料與飛機隱身
第一節 飛機隱身設計中復合材料的應用
先進復合材料在飛機隱身中的作用是微妙的，貢獻是巨大的、應用前景是廣闊的。
首先，聚合物基復合材料本身是電的不良導體，用作飛機蒙皮壁板和結構，可以大大減弱雷達波散射場的建立。隱身飛機上結構復合材料大量應用正說明了這一點。
第二，復合材料可設計成涂敷型吸波材料（ "）和雷達吸波結構（ "%，一種非金屬復合材料載體與雷達波吸收材料相結合，形成的多功能復合材料）。第三，復合材料比金屬易于成形隱身外形所要求的復雜平滑圓角結構和連續整體結構。即復雜曲面、大尺寸、整體、高精度、近無余量的低成本零部件。
第四，復合材料明顯地減重效果還可以補償隱身措施帶來的增重。
美國隱身武器系統發展歷程，典型特征與復合材料應用列于表 &’—&。第一代和第二代隱身武器系統以犧牲氣動特性為代價，重點解決低 "(%的外形和布局設計技術。而第三代巨型轟炸機隱身問題和第四代超聲速、高機動性隱身戰斗機問題的解決，復合材料成了關鍵支撐技術。 )—*隱身轟炸機是隱身技術與飛翼技術結合的產物。該機低 "(%外形要求的復雜曲面外形，大尺寸、高精度、氣動彈性剪裁設計的輕質結構決定其只能用復合材料制造。前緣、翼尖采用了雷達吸波結構。以電空氣動力學為基礎的“主動”隱身技術，要求采用吸收電磁能量的介電蒙皮。 +—**隱身外形體現了 +—&&,窄波束反射隱身設計，突出強調超聲速巡航和高機動性作戰技術要求，實現了隱身、氣動、結構、材料、發動機、電子設備均衡綜合優化設計。復合材料為主要結構材料之一，隱身外形蒙皮主要為復合材料壁板。 +-—&./-+隱身與提高作戰能力改型中，廣泛使用復合材料，用量幾乎成倍增加。 )—*、+—**和 +-— &./-+三個不同的機種飛機說明了復合材料技術已成為飛機隱身的支撐技術。
輕質、高效、低成本是吸波材料研究發展方向。雷達吸波結構（ "%）將結構承載與吸波功能相結合，成為多功能復合材料，是目前重點發展方向。同時，重視 "和 •10’•
第三篇 &復合材料飛機結構設計
 
"的工藝技術和使用修理技術研究，以降低成本。在新吸波機理和吸波材料、展寬有效頻帶（側重低頻段）、新吸波結構等研究中要有新思路、新設計、新材料、新工藝。表 %—&美國隱身武器系統典型特征與復合材料應用
第一代 第二代 第三代 第四代 隱身改型范例
研制計劃  ’()* +,-* "./ "0/ "01 新一代艦載戰
海弗蘭計劃  先進巡航導彈  先進技術轟炸機  先進技術戰斗機 斗機
代表型號 1—2" "7/—83 +—8 1—88 1 : "—4; : 1改型艦載戰斗
　
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