技术摘要:
本发明提供了一种柔性蒙皮及其制备方法和应用,属于蒙皮技术领域。本发明提供的柔性蒙皮,包括弹性体层、波纹板和加强板,所述波纹板设置于弹性体层的单面,所述加强板竖直设置于所述波纹板的中间波纹槽内和横向设置于所述波纹板的最外侧。本发明提供的柔性蒙皮中,波 全部
背景技术:
为了满足飞机在不同任务状态下最优的气动性能,要求机翼能够实时根据环境改 变几何形状,即飞机的机翼应当具有较强的自适应性。然而,传统飞机蒙皮一般为硬质蒙 皮,其材质大多为铝合金,无法实现柔性变形,很难满足变形机翼气动及承载性能的综合要 求。柔性蒙皮具有大的变形能力,且在变形过程中能够保持足够的刚度来承受机翼的气动 载荷,同时在变形过程中蒙皮材料的驱动力小,得到广泛应用。 目前,国内外柔性蒙皮主要有三类:基于橡胶等弹性体的柔性蒙皮、基于机构设计 的柔性蒙皮、基于蜂窝状或波纹状结构设计的变形蒙皮。其中,基于橡胶类弹性体的柔性蒙 皮强度和刚度特性差,导致面内承载能力比较小,特别是在机翼变形过程中蒙皮不能承载 气动载荷,极大地限制了其在变形机翼上的应用;基于机构设计的柔性蒙皮和基于蜂窝状 或波纹状结构设计的变形蒙皮的变形量小,也不能满足变形机翼气动及承载性能的综合要 求。另外,上述传统形式的柔性蒙皮在反复拉伸变形后产生的疲劳难以消除,从而影响了蒙 皮整体的变形能力。
技术实现要素:
鉴于此,本发明的目的在于提供一种柔性蒙皮及其制备方法和应用,本发明提供 的柔性蒙皮承受气动载荷能力和变形能力强、泊松效应不明显且为了实现上述发明目的, 本发明提供以下技术方案: 本发明提供了一种柔性蒙皮,包括弹性体层、波纹板和加强板,所述波纹板设置于 弹性体层的单面,所述加强板竖直设置于所述波纹板的中间波纹槽内和横向设置于所述波 纹板的最外侧。 优选的,通过粘结剂将加强板固定于所述波纹板的波纹槽内,所述加强板在波纹 槽中间隔2~5个波纹周期排放。 优选的,所述波纹板的波纹形状包括三角型、半圆形或圆弧形; 所述波纹板的高度为5~30mm; 所述弹性体层的厚度为1~5mm; 所述加强板的长度为宽度为10~30mm,厚度为3~6mm。 优选的,所述波纹板的制备原料包括第一树脂、第一织物和第一固化剂; 所述加强板的制备原料包括第二树脂、第二织物和第二固化剂; 所述弹性体层的制备原料包括第三树脂和第三固化剂; 所述第一树脂、第二树脂和第三树脂独立的包括聚氨酯预聚体、环氧树脂、环氧和 聚氨酯预聚体互穿网络、聚酰亚胺和聚苯乙烯中的一种或几种; 所述第一织物和第二织物独立的包括聚酯织物、氨纶织物、尼龙织物、四氟织物、 3 CN 111591433 A 说 明 书 2/8 页 碳纤维织物、玻璃纤维织物和芳纶织物中的一种或几种; 所述第一固化剂、第二固化剂和第三固化剂独立的包括固化剂为3,3′-二氯-4 , 4′-二氨基二苯基甲烷、4,4′-二氨苯基甲烷和聚醚胺中的一种或几种。 优选的,所述第一树脂和第一固化剂的质量比为(12~23):(1~4)。 优选的,所述第二树脂和第二固化剂的质量比为(13~20):(3~6)。 优选的,所述第三树脂和第三固化剂的质量比为(12~20):(3~8)。 本发明提供了上述技术方案所述柔性蒙皮的制备方法,包括以下步骤: 将波纹板置于弹性体层的单面,将加强板分别竖直固定于所述波纹板的中间波纹 槽内和横向固定于所述波纹板最外侧,得到柔性蒙皮。 优选的,所述柔性蒙皮的制备方法,包括以下步骤: 将第三树脂和第三固化剂混合,得到胶液; 将波纹板置于所述胶液的表面,通过粘结剂将加强板分别竖直固定于所述波纹板 的中间波纹槽内和横向固定于所述波纹板的最外侧; 将所述柔性蒙皮半成品进行第三固化,得到柔性蒙皮。 本发明还提供了上述技术方案所述的柔性蒙皮或上述技术方案所述制备方法制 备的柔性蒙皮在变体机翼尾翼或襟翼的连续变形中有巨大的应用前景。 本发明提供了一种柔性蒙皮,包括弹性体层、波纹板和加强板,所述波纹板设置于 弹性体层的单面,所述加强板竖直设置于所述波纹板的中间波纹槽内和横向设置于所述波 纹板的最外侧。本发明提供的柔性蒙皮中,波纹板作为内部骨架及承力部件起到承受气动 载荷的作用,解决了传统柔性蒙皮面内和面外刚度不足的问题,同时作为控制泊松效应的 组件在蒙皮变形时减小泊松效应;所述竖直放置的加强板在蒙皮变形时具有承受气动载荷 的能力,横向放置的加强板在柔性蒙皮安装中起到和飞机部件链接的作用;所述弹性体层 作为光滑的蒙皮外层,能够减小阻力,而且还具有良好的快速变形和回复能力。如实施例结 果所示,本发明提供的柔性蒙皮的伸长率为100~200%,驱动力(20mm宽)为60~100N,泊松 效应(拉伸时宽度方向变窄)<3mm,承受气动载荷能力(均布压力)>0.1MPa,表明本发明提供 的具有特定结构的柔性蒙皮承受气动载荷能力和变形能力强、泊松效应不明显。 附图说明 图1为波纹板示意图,其中,1为波纹板; 图2为波纹板置于弹性体层的单面后所得柔性蒙皮半成品的示意图,其中,1为波 纹板,2为弹性体层; 图3为柔性蒙皮示意图,其中,1为波纹板,2为弹性体层,3-1为竖直设置的加强板, 3-2为横向设置的加强版。