本發(fā)明屬于飛機(jī)防/除冰技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防/除冰復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

飛機(jī)在飛行過(guò)程中，在遇到結(jié)冰云層時(shí)，機(jī)翼前緣、機(jī)頭、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道、螺旋槳、機(jī)身外傳感器等迎風(fēng)面可能結(jié)冰，導(dǎo)致操作穩(wěn)定性下降、儀器/儀表指示異常等，飛機(jī)表面結(jié)冰后會(huì)阻礙空氣的流動(dòng)，增大摩擦力并減少升力，尤其是機(jī)翼上的冰，會(huì)擾亂飛機(jī)的平衡，造成尾翼失速，影響飛行安全，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致機(jī)毀人亡。為了保證飛機(jī)在結(jié)冰條件下的飛行安全，飛機(jī)多設(shè)計(jì)有防冰/除冰系統(tǒng)，尤其是民用飛機(jī)均裝備有防冰/除冰系統(tǒng)。

飛機(jī)機(jī)翼前緣防冰/除冰系統(tǒng)多采用電加熱方式，近年來(lái)，伴隨著多電/全電飛機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了電防冰系統(tǒng)在飛機(jī)上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電熱防/除冰功能單元包括橡膠、導(dǎo)線和和金屬加熱片，導(dǎo)線與金屬加熱片一起埋入橡膠內(nèi)部，然后粘接在金屬蒙皮內(nèi)側(cè)，該技術(shù)方案存在以下不足：導(dǎo)線與橡膠連接可靠性和維護(hù)性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種各部件連接可靠性高、維護(hù)性好的防/除冰復(fù)合材料功能單元結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明提供一種防/除冰復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)包括電熱層、上復(fù)合材料層、導(dǎo)線層、下復(fù)合材料層、基體以及供電線纜；

電熱層與導(dǎo)線層中間為上復(fù)合材料層，導(dǎo)線層與基體之間為下復(fù)合材料層；上、下復(fù)合材料層均為碳纖維和/或玻璃纖維復(fù)合材料；所述供電線纜包括兩段，第一段供電線纜穿過(guò)基體和下復(fù)合材料層與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)電連接，第二段供電線纜貫穿上復(fù)合材料層分別與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)、電熱層的觸點(diǎn)點(diǎn)連接。

特別的，所述基體為飛機(jī)機(jī)身。

特別的，所述基體為飛機(jī)前緣。

進(jìn)一步的，上復(fù)合材料層為兩層碳纖維層和一層玻璃纖維層，玻璃纖維層在兩層碳纖維層之間。

進(jìn)一步的，下復(fù)合材料層為一層碳纖維層和一層玻璃纖維層。

進(jìn)一步的，所述的電熱層由絕緣介質(zhì)和電加熱片構(gòu)成，電加熱片在電熱層中均布。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)線層由絕緣介質(zhì)和導(dǎo)電材料構(gòu)成，導(dǎo)電材料呈線狀分布或網(wǎng)狀分布。

導(dǎo)線采用銅作為原材料；

電加熱片采用銅錳合金作為原材料，通過(guò)改變?cè)牧系谋壤齺?lái)改變電熱層電阻率控制加熱功率。

功能單元工作時(shí)，外部電源通過(guò)供電電纜、導(dǎo)線層給電熱層供電，電熱層內(nèi)部電加熱片通電加熱達(dá)到除冰效果。

當(dāng)本功能單元用于飛機(jī)前緣其它部位時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)功能單元各涂層的厚度、導(dǎo)線層和電熱層的寬度以及電阻率來(lái)滿足各部位的具體要求。

本發(fā)明的有益效果為：與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)方案所述結(jié)構(gòu)包括獨(dú)立的復(fù)合材料層、導(dǎo)線涂層和電熱涂層，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用常規(guī)導(dǎo)線，導(dǎo)線與基體連接固定可靠性差的技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，可根據(jù)飛機(jī)不同部位防/除冰的需要，對(duì)各涂層進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)調(diào)整，滿足了對(duì)電熱層寬電阻率的要求。另外，選用了該種材料的復(fù)合材料，提高了功能模塊的可靠性和穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的復(fù)合材料功能單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為電加熱片分布示意圖：

其中：1-電熱層、2-導(dǎo)線層、3-供電線纜、4-基體、5-玻璃纖維層、6-碳纖維層、7-電加熱片。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供一種防/除冰復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)包括電熱層、上復(fù)合材料層、導(dǎo)線層、下復(fù)合材料層、基體以及供電線纜；

電熱層與導(dǎo)線層中間為上復(fù)合材料層，導(dǎo)線層與基體之間為下復(fù)合材料層；上、下復(fù)合材料層均為碳纖維和/或玻璃纖維復(fù)合材料；所述供電線纜包括兩段，第一段供電線纜穿過(guò)基體和下復(fù)合材料層與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)電連接，第二段供電線纜貫穿上復(fù)合材料層分別與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)、電熱層的觸點(diǎn)點(diǎn)連接。

特別的，所述基體為飛機(jī)機(jī)身。

特別的，所述基體為飛機(jī)前緣。

如圖2所示，進(jìn)一步的，上復(fù)合材料層為兩層碳纖維層和一層玻璃纖維層，玻璃纖維層在兩層碳纖維層之間。

進(jìn)一步的，下復(fù)合材料層為一層碳纖維層和一層玻璃纖維層。

進(jìn)一步的，所述的電熱層由絕緣介質(zhì)和電加熱片構(gòu)成，電加熱片在電熱層中均布。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)線層由絕緣介質(zhì)和導(dǎo)電材料構(gòu)成，導(dǎo)電材料呈線狀分布或網(wǎng)狀分布。

導(dǎo)線采用銅作為原材料；

電加熱片采用銅錳合金作為原材料，通過(guò)改變?cè)牧系谋壤齺?lái)改變電熱層電阻率控制加熱功率。

功能單元工作時(shí)，外部電源通過(guò)供電電纜、導(dǎo)線層給電熱層供電，電熱層內(nèi)部電加熱片通電加熱達(dá)到除冰效果。

當(dāng)本功能單元用于飛機(jī)前緣其它部位時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)功能單元各涂層的厚度、導(dǎo)線層和電熱層的寬度以及電阻率來(lái)滿足各部位的具體要求。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于飛機(jī)防/除冰技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防/除冰復(fù)合材料多層結(jié)構(gòu)。解決飛機(jī)上各部件連接可靠性高、維護(hù)性好的防/除冰復(fù)合材料功能單元結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)包括電熱層、上復(fù)合材料層、導(dǎo)線層、下復(fù)合材料層、基體以及供電線纜；電熱層與導(dǎo)線層中間為上復(fù)合材料層，導(dǎo)線層與基體之間為下復(fù)合材料層；上、下復(fù)合材料層均為碳纖維和/或玻璃纖維復(fù)合材料；所述供電線纜包括兩段，第一段供電線纜穿過(guò)基體和下復(fù)合材料層與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)電連接，第二段供電線纜貫穿上復(fù)合材料層分別與導(dǎo)線層的觸點(diǎn)、電熱層的觸點(diǎn)點(diǎn)連接。

技術(shù)研發(fā)人員：王文勝;曹學(xué)強(qiáng);李文濤;詹得益;周睿哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢航空儀表有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.22
技術(shù)公布日：2017.09.01