專利名稱:機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置及蒙覆方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于大型輕質(zhì)飛行器結(jié)構(gòu)制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種具有大翼展結(jié)構(gòu)特征、且對(duì)結(jié)構(gòu)減重要求較高的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面的處理裝置及方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)代太陽能飛機(jī)為了最大限度地提高能源利用率,實(shí)現(xiàn)長時(shí)間爬升和跨晝夜飛行,結(jié)構(gòu)減重是關(guān)鍵。通常這類飛行器的機(jī)翼表面蒙覆聚酯薄膜作為機(jī)翼蒙皮,以最大限度地節(jié)省結(jié)構(gòu)重量,美國、英國等國家發(fā)展的太陽能動(dòng)力高空長航時(shí)飛行器均采用這種機(jī)翼結(jié)構(gòu)。熱縮性薄膜的力學(xué)性能較低,耐環(huán)境性較差,不適合作為機(jī)翼表面蒙皮。非熱縮性聚酯薄膜的力學(xué)性能和環(huán)境適應(yīng)性均優(yōu)于熱縮性聚酯薄膜,因此目前各國發(fā)展的太陽能飛行器機(jī)翼表面大多采用非熱縮性聚酯薄膜。為了保證機(jī)翼的氣動(dòng)外形,蒙覆在機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架上的聚酯薄膜必須具有一定的張緊力,同時(shí)要保持平整、無凹陷狀態(tài)。通常這類機(jī)翼結(jié)構(gòu)具有大翼展、大展弦比幾何結(jié)構(gòu)特征,這給機(jī)翼表面非熱縮性聚酯薄膜的整體蒙覆提出了較高要求。因此,研發(fā)一種能滿足使用性要求、同時(shí)又簡單易行的非熱縮性聚酯薄膜的蒙覆工藝方法就顯得非常必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制作容易、可解決機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜蒙覆的蒙覆裝置,還相應(yīng)提供一種工藝簡單、蒙膜效果較好的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆方法。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,所述蒙覆裝置包括薄膜張緊機(jī)構(gòu)和用于將機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架頂靠住張緊后薄膜的機(jī)翼支承裝置,所述機(jī)翼支承裝置的支承面與所述薄膜張緊機(jī)構(gòu)的薄膜固定面間隔有一距離,且所述支承面與薄膜固定面能夠通過相向位移不斷靠近并實(shí)現(xiàn)機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架對(duì)張緊后薄膜的頂靠。上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置中,所述薄膜張緊機(jī)構(gòu)優(yōu)選包括位于兩側(cè)的可移動(dòng)式的展向端板,展向端板上設(shè)有弦向固定桿,所述展向端板和弦向固定桿組成的定位框架確定所述的薄膜固定面。該薄膜固定面為一虛擬的空間曲面,當(dāng)聚酯薄膜粘結(jié)于定位框架后即使得薄膜固定面得以表現(xiàn)出來。所述薄膜固定面與需要蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面外形基本一致,薄膜張緊機(jī)構(gòu)的剛度可保證在薄膜張緊力作用下無顯著變形。上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置中,所述弦向固定桿優(yōu)選穿過所述展向端板的端面并可與展向端板保持相對(duì)滑動(dòng)。所述弦向固定桿優(yōu)選通過連接螺栓穿設(shè)在展向端板上,通過調(diào)節(jié)連接螺栓即可使弦向固定桿與展向端板保持相對(duì)移動(dòng)。上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置中,所述弦向固定桿的數(shù)量優(yōu)選為兩根且與所述展向端板的端面垂直,兩根弦向固定桿相互平行且分別設(shè)置在展向端板頂面的前、后兩側(cè)。
上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置中,可實(shí)現(xiàn)展向端板進(jìn)行相對(duì)位移的方式有很多,但考慮展向端板所需的位移量較小,因此,優(yōu)選的,所述展向端板上穿設(shè)有一根或多根支撐螺桿,所述支撐螺桿平行于所述弦向固定桿,兩個(gè)展向端板之間的相對(duì)位置可通過支撐螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過這一簡單的支撐螺桿,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜張緊力的有效控制。上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置中,所述機(jī)翼支承裝置優(yōu)選為一可在其支承面固定機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架的升降臺(tái),且所述升降臺(tái)布設(shè)于薄膜固定面的下方。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆方法,包括以下步驟
(1)組裝蒙覆裝置準(zhǔn)備一帶支承面的升降臺(tái),升降臺(tái)兩側(cè)設(shè)置可移動(dòng)式的展向端板,展向端板的頂面前、后兩側(cè)設(shè)有相互平行的弦向固定桿,弦向固定桿與所述展向端板的端面垂直,且弦向固定桿穿過展向端板的端面并可與展向端板保持相對(duì)滑動(dòng);展向端板的頂面和弦向固定桿組成的定位框架確定薄膜固定面;展向端板上穿設(shè)有多根支撐螺桿,支撐螺桿平行于弦向固定桿,位于兩側(cè)的展向端板之間的相對(duì)位置通過支撐螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié);所述升降臺(tái)布設(shè)于薄膜固定面的下方;機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架放置于升降臺(tái)的支承面上;升降臺(tái)的支承面應(yīng)與機(jī)翼具有基本相同的外形輪廓,使機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架能夠平穩(wěn)地放置于升降臺(tái)上;
(2)粘膜將聚酯薄膜粘接固定在由展向端板和弦向固定桿確定的薄膜固定面上;
(3)施加預(yù)張緊力調(diào)節(jié)所述支撐螺桿使兩側(cè)的展向端板相互遠(yuǎn)離,實(shí)現(xiàn)對(duì)聚酯薄膜施加預(yù)張緊力;
(4)蒙膜在所述機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架將與聚酯薄膜粘接的部位涂覆粘接劑,然后升高升降臺(tái),直至機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架與預(yù)張緊后的聚酯薄膜緊密貼合;保持升降臺(tái)的位置不動(dòng),直至粘接劑固化完成,裁邊修整后得到表面蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)。上述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆方法,所述聚酯薄膜優(yōu)選為非熱縮性聚酯薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的蒙覆裝置及方法可適用于大型、輕質(zhì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面聚酯薄膜的蒙覆,特別適用于大翼展、大展弦比的機(jī)翼結(jié)構(gòu),采用本發(fā)明的裝置及方法蒙出的機(jī)翼蒙皮具有一定的預(yù)張緊力,且薄膜表面平整無皺褶,翼肋間無明顯凹陷,能保證機(jī)翼良好的氣動(dòng)外形。另外,本發(fā)明提供的蒙覆方法及蒙覆裝置不僅簡單,易于操作,而且為機(jī)翼框架上蒙覆非熱縮性聚酯薄膜提供了有效途徑,得到的聚酯薄膜機(jī)翼蒙皮能夠滿足使用要求。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中使用的蒙覆裝置結(jié)構(gòu)示意圖(固定聚酯薄膜前)。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中使用的蒙覆裝置結(jié)構(gòu)示意圖(固定聚酯薄膜后)。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中使用的薄膜張緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明1、薄膜張緊機(jī)構(gòu);2、升降臺(tái);3、展向端板;4、弦向固定桿;5、支撐螺桿;6、機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架;7、聚酯薄膜。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述,但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例
一種如圖1、圖2、圖3所示本發(fā)明的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,該蒙覆裝置包括薄膜張緊機(jī)構(gòu)I和用于將機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6頂靠住張緊后聚酯薄膜7的機(jī)翼支承裝置。本實(shí)施例的機(jī)翼支承裝置為一升降臺(tái)2,升降臺(tái)2的頂部設(shè)有可固定機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6的支承面。升降臺(tái)2的支承面與薄膜張緊機(jī)構(gòu)I的薄膜固定面間隔有一段距離,且支承面與薄膜固定面可通過相向位移不斷靠近并實(shí)現(xiàn)機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6對(duì)張緊后聚酯薄膜7的頂靠。本實(shí)施例的薄膜張緊機(jī)構(gòu)I包括位于兩側(cè)的可移動(dòng)式的展向端板3,兩塊展向端板3的面積大小相等且呈豎直方向放置,展向端板3的頂部設(shè)有兩根弦向固定桿4,兩根弦向固定桿4穿過展向端板3的端面且與端面垂直,兩根弦向固定桿4相互平行且分別設(shè)置在展向端板3頂面的前、后兩側(cè),弦向固定桿4通過連接螺栓穿設(shè)于展向端板3上,并可與展向端板3保持相對(duì)滑動(dòng)。兩塊展向端板3的頂面和兩根弦向固定桿4組成的矩形定位框架確定前述的薄膜固定面。由圖2、圖3可見,由于展向端板3的頂面呈弧形,因此確定的薄膜固定面同樣為一虛擬的空間弧形曲面,以便于蒙膜后給聚酯薄膜7定位和賦形。薄膜固定面與需要蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面外形保持一致。升降臺(tái)2布設(shè)于該薄膜固定面的下方,且位于兩塊展向端板3的中間。展向端板3的中部和底部還分別穿設(shè)有兩根支撐螺桿5,支撐螺桿5垂直于展向端板3的端面,且平行于弦向固定桿4,位于兩側(cè)的展向端板3的相對(duì)位置可通過支撐螺桿5上的調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行調(diào)節(jié),以控制蒙膜后聚酯薄膜7的預(yù)張緊力大小。薄膜張緊機(jī)構(gòu)I應(yīng)當(dāng)具有足夠的剛度,以保證在聚酯薄膜7張緊力作用下不會(huì)發(fā)生顯著的變形。一種本發(fā)明的采用上述實(shí)施例的蒙覆裝置對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行蒙覆薄膜的方法,包括以下步驟
(1)組裝蒙覆裝置按照上述實(shí)施例中描述的蒙覆裝置的結(jié)構(gòu)組裝得到如圖1所示的蒙覆裝置;通過調(diào)節(jié)連接螺栓將兩展向端板3的間距調(diào)整為4. 5m ;
(2)粘膜裁剪4.8m長、0. 04mm厚的Mylar 聚酯薄膜7,將聚酯薄膜7沿長度展向的兩端用粘接劑和透明膠帶固定在展向端板3的頂面,將聚酯薄膜7的弦向兩側(cè)用透明膠帶固定在兩根弦向固定桿4上;聚酯薄膜7最終固定在由展向端板3和弦向固定桿4確定的薄膜固定面上,如圖2所示;
(3)施加預(yù)張緊力通過旋轉(zhuǎn)支撐螺桿5的調(diào)節(jié)螺母使兩側(cè)的展向端板3相互遠(yuǎn)離,實(shí)現(xiàn)對(duì)聚酯薄膜7施加預(yù)張緊力;
(4)蒙膜在機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6將與聚酯薄膜7粘接的部位涂覆聚氨酯粘接劑,并將待蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6放置于升降臺(tái)2的支承面上,然后升高升降臺(tái)2,直至機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架6與預(yù)張緊后的聚酯薄膜7緊密貼合;保持升降臺(tái)2的位置不動(dòng),直至聚氨酯粘接劑固化完成,裁邊修整后得到表面蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于所述蒙覆裝置包括薄膜張緊機(jī)構(gòu)(1)和用于將機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)頂靠住張緊后聚酯薄膜(7)的機(jī)翼支承裝置,所述機(jī)翼支承裝置的支承面與所述薄膜張緊機(jī)構(gòu)(I)的薄膜固定面間隔有一距離,且所述支承面與薄膜固定面能夠通過相向位移不斷靠近并實(shí)現(xiàn)機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)對(duì)張緊后聚酯薄膜(7)的頂O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于所述薄膜張緊機(jī)構(gòu)(I)包括位于兩側(cè)的可移動(dòng)式的展向端板(3),展向端板(3)上設(shè)有弦向固定桿(4),所述展向端板(3)和弦向固定桿(4)組成的定位框架確定所述的薄膜固定面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于所述弦向固定桿(4)穿過所述展向端板(3)的端面并可與展向端板(3)保持相對(duì)滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于所述弦向固定桿(4)的數(shù)量為兩根且與所述展向端板(3)的端面垂直,兩根弦向固定桿(4)相互平行且分別設(shè)置在展向端板(3)頂面的前、后兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于所述展向端板(3)上穿設(shè)有一根或多根支撐螺桿(5),所述支撐螺桿(5)平行于所述弦向固定桿 (4),位于兩側(cè)的展向端板(3)之間的相對(duì)位置通過支撐螺桿(5)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于 所述機(jī)翼支承裝置為一可在其支承面固定機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)的升降臺(tái)(2),且所述升降臺(tái)(2)布設(shè)于薄膜固定面的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置,其特征在于 所述薄膜固定面與需要蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面外形一致,且薄膜張緊機(jī)構(gòu)(I)的剛度可保證在薄膜張緊力作用下無顯著變形。
8.一種機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆方法,包括以下步驟(1)組裝蒙覆裝置準(zhǔn)備一帶支承面的升降臺(tái)(2),升降臺(tái)(2)兩側(cè)設(shè)置可移動(dòng)式的展向端板(3),展向端板(3)的頂面前、后兩側(cè)設(shè)有相互平行的弦向固定桿(4),弦向固定桿(4)與所述展向端板(3)的端面垂直,且穿過展向端板(3)的端面并可與展向端板(3)保持相對(duì)滑動(dòng);展向端板(3)的頂面和弦向固定桿(4)組成的定位框架確定薄膜固定面;展向端板(3)上穿設(shè)有多根支撐螺桿(5),支撐螺桿(5)平行于弦向固定桿(4),位于兩側(cè)的展向端板(3)之間的相對(duì)位置通過支撐螺桿(5)進(jìn)行調(diào)節(jié);所述升降臺(tái)(2)布設(shè)于薄膜固定面的下方;機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)放置于升降臺(tái)(2)的支承面上;(2)粘膜將聚酯薄膜粘接固定在由展向端板(3)和弦向固定桿(4)確定的薄膜固定面上;(3)施加預(yù)張緊力調(diào)節(jié)所述支撐螺桿(5)使兩側(cè)的展向端板(3)相互遠(yuǎn)離,實(shí)現(xiàn)對(duì)聚酯薄膜施加預(yù)張緊力;(4)蒙膜在所述機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)將與聚酯薄膜粘接的部位涂覆粘接劑,然后升高升降臺(tái)(2),直至機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架(6)與預(yù)張緊后的聚酯薄膜緊密貼合;保持升降臺(tái)(2)的位置不動(dòng),直至粘接劑固化完成,裁邊修整后得到表面蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆方法,其特征在于所述聚酯薄膜為非熱縮性聚酯薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)翼結(jié)構(gòu)表面薄膜的蒙覆裝置及蒙覆方法,蒙覆裝置包括薄膜張緊機(jī)構(gòu)和用于將機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架頂靠住張緊后聚酯薄膜的機(jī)翼支承裝置,機(jī)翼支承裝置的支承面與薄膜張緊機(jī)構(gòu)的薄膜固定面間隔有一距離,且支承面與薄膜固定面能夠通過相向位移不斷靠近并實(shí)現(xiàn)機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架對(duì)張緊后聚酯薄膜的頂靠。蒙覆方法包括以下步驟先組裝本發(fā)明的蒙覆裝置;然后將聚酯薄膜粘接固定在薄膜固定面上;通過調(diào)節(jié)展向端板相互遠(yuǎn)離對(duì)薄膜施加預(yù)張緊力;在機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架將與薄膜粘接的部位涂覆粘接劑,然后升高升降臺(tái),直至機(jī)翼結(jié)構(gòu)框架與薄膜緊密貼合;裁邊修整后得到表面蒙膜的機(jī)翼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制作容易、蒙膜效果較好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B64F5/00GK103043227SQ20131001723
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者鞠蘇, 江大志, 曾竟成, 肖加余, 杜剛, 石剛, 黃春芳 申請(qǐng)人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)