專利名稱：空間飛行器整體框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及空間飛行器的結(jié)構(gòu)。
人造衛(wèi)星和小型空間飛行器一般具有框架(也稱為bus)，其上裝載有效載荷，空間飛行器設(shè)備和噴推裝置。框架一般包括一系列連接的平板，并由多個(gè)復(fù)雜的配件、縱向桁條和橫向拉桿支撐。該平板一般連接成六角形、八角形或其他對(duì)稱形狀?？蚣?、頂部艙板和底部艙板組成空間飛行器結(jié)構(gòu)的外殼。
當(dāng)發(fā)射時(shí)，空間飛行器框架一般要受許多力的作用，這一般是聲振(vibro-acoustic)和振動(dòng)載荷綜合作用的結(jié)果。為適應(yīng)這些發(fā)射環(huán)境條件，最好將各部件或框架構(gòu)件之間的接頭數(shù)量減至最少。以往因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上和力學(xué)支撐上的要求，去消或減少接頭數(shù)目是困難的。例如，因?yàn)榭蚣馨灞仨毘惺軘D壓和剪切載荷，它們常由加強(qiáng)肋板支撐，以防止彎曲。剛性肋板是由螺栓、焊接或其他公知方法固定到板上。金屬縱向桁條和橫向拉桿也是用機(jī)械方法固定到板上。其結(jié)果是接頭很多。在確定空間飛行器的結(jié)構(gòu)的“效率”時(shí)，接頭數(shù)目是要考慮的一個(gè)因素。在空間飛行器的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，一般采用20％-25％的拆分因數(shù)來(lái)分析空間飛行器的各固有頻率，故連接效率低。
空間飛行器制造者尋求將框架的重量減至最低，以將大部分空間飛行器的重量可分配給有效載荷。除重量輕之外，框架應(yīng)可以導(dǎo)熱。更具體說(shuō)來(lái)，因?yàn)楹芏喈a(chǎn)生熱的電氣部件和空間飛行器設(shè)備直接安裝到框架上，框架主體起著散熱片的作用，以使這些部件散發(fā)熱量。否則必須由某種其它方式散熱，這會(huì)增加重量。為了滿足導(dǎo)熱要求，現(xiàn)有技術(shù)的空間飛行器框架的主要構(gòu)件由鋁制成。鋁具有較高導(dǎo)熱系數(shù)，重量較輕。但盡管它們是鋁制結(jié)構(gòu)的，但因?yàn)橛泻芏嘟M件、配件、加強(qiáng)構(gòu)件，現(xiàn)有技術(shù)的空間飛行器框架常常龐大、笨重且難于使用。
一些空間飛行器制造者企圖通過(guò)用纖維復(fù)合材料件代替鋁制框架構(gòu)件來(lái)解決重量和體積大的問(wèn)題。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，使用復(fù)合材料的框架并不令人滿意，因?yàn)槿缬娩X制結(jié)構(gòu)一樣，采用的部件很多。而且，由于各個(gè)部件的纖維方向不一致，導(dǎo)熱性降低。
因此，需要一種效果更好易于生產(chǎn)的空間飛行器框架。最好，該框架重量輕，且比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的空間飛行器框架包含的部件少，而且應(yīng)是導(dǎo)熱的。
本發(fā)明通過(guò)提供一空間飛行器整體框架解決了上述許多問(wèn)題。該空間飛行器框架是由纖維復(fù)合材料薄板覆蓋一個(gè)夾芯而成。該夾芯最好是由鋁制成，截面呈蜂窩狀。該框架具有裝載有效載荷、空間飛行器設(shè)備和噴推裝置的結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變夾芯密度或壁厚，框架在局部可得到加強(qiáng)，以便抵抗集中載荷或局部載荷。因此，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的空間飛行器框架比現(xiàn)有技術(shù)具有若干優(yōu)點(diǎn)，包括部件數(shù)目減少；因?yàn)椴考宇^較少更易于組裝以及有效載荷運(yùn)載能力較大；重量較輕。
特別說(shuō)明的是，本發(fā)明提供一種空間飛行器框架，它具有呈空間飛行器外殼形狀的夾芯；在聚合物基料中包含纖維的并蓋住夾芯內(nèi)側(cè)的第一復(fù)合材料層；在聚合物基料中包含纖維的并蓋住夾芯外側(cè)的第二復(fù)合材料層。夾芯為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，是由依框架形狀成形的一整體鋁板制成。而且，第一和第二復(fù)合材料層是基本連續(xù)的，即它們不含接縫。
在一示范性實(shí)施例中，第一和第二復(fù)合材料層的聚合物基料中具有氰酸鹽酯。另一個(gè)實(shí)施例中用環(huán)氧樹酯為基料。最好第一和第二復(fù)合材料層纖維中包含大約是第一和第二復(fù)合材料層體積的53-55％的高模量石墨。夾芯可以具有局部加厚的壁以支撐較高載荷，或者，在特定區(qū)域具有較密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供一制造框架的方法，框架形成一內(nèi)壁和一外壁，該方法包括如下步驟設(shè)置一心架，其外部輪廓基本上是框架內(nèi)壁的形狀和大??；將由聚合物基料中包括纖維的復(fù)合材料形成的第一預(yù)浸漬板鋪設(shè)到心架外部輪廓上；將夾芯裝到第一預(yù)浸漬薄板上；將由聚合物基料中包含纖維的復(fù)合材料制成的第二預(yù)浸漬板裝到夾芯外部；在高壓罐(autoclave)中固化第一和第二預(yù)浸漬板；除去心架。
實(shí)施這些步驟的示范性方法包括在裝上夾芯之前借助真空使第一浸漬板壓實(shí)(compacting)，并且在固化步驟之前用真空使第二預(yù)浸漬板壓實(shí)，對(duì)于第一和第二預(yù)浸漬板還可以鋪設(shè)附加敷層，并且，最好這些敷層每一層都分別壓實(shí)。
通過(guò)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明上述方面和許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)會(huì)更易于理解，其中

圖1是具有本發(fā)明框架的人造衛(wèi)星透視圖2是圖1所示衛(wèi)星框架的分解透視圖，還示出了相關(guān)部件；圖3是圖2框架的夾芯和面板的詳細(xì)剖視圖；圖4是制造本發(fā)明六側(cè)面框架的鋁制心架的局部剖開后的側(cè)向透視圖，在示出的部分組裝狀態(tài)的框架中，第一預(yù)浸漬板、柔性覆蓋板和玻璃纖維通氣管裝到心架外表面，準(zhǔn)備好進(jìn)行真空壓實(shí)；圖5是圖4的鋁制心架的側(cè)向透視圖，顯示框架組裝的進(jìn)一步狀態(tài)，并示出了在純真空袋中組裝，對(duì)鋁制心架上的第一預(yù)浸漬板層進(jìn)行真空填實(shí)的情況；圖6是圖4鋁制心架側(cè)向透視圖，示出框架組裝的更進(jìn)一步狀態(tài)，并顯示出鋁制夾芯被置于組成框架內(nèi)側(cè)面板上的預(yù)浸漬板上；圖7是圖4鋁制心架的局部剖開的側(cè)向透視圖，示出框架組裝的進(jìn)一步的狀態(tài)，并示出置于組成外面板的預(yù)浸漬板、鋁制夾芯和組成內(nèi)面板的預(yù)浸漬板上的一薄板。
現(xiàn)參看附圖，所有附圖中相同數(shù)字表示相同部件。圖1示出一空間飛行器，具體說(shuō)為人造衛(wèi)星10，它包括實(shí)施本發(fā)明的框架12。衛(wèi)星10包括典型的附件和導(dǎo)航設(shè)備，如雷達(dá)天線14、太陽(yáng)能電池板16、可操縱高增益天線18和有關(guān)推進(jìn)裝置(未示出，但在該技術(shù)領(lǐng)域是熟知的)。圖中所示的衛(wèi)星10用于近地空間探測(cè)，并且包括若干光譜儀20和其他用于采集科學(xué)數(shù)據(jù)并發(fā)送回地球的設(shè)備。衛(wèi)星10的一側(cè)包括一用于衛(wèi)星最低點(diǎn)定向(nadir pointing)的低增益天線22以將光譜儀20對(duì)準(zhǔn)。雖然衛(wèi)星10是用于空間探測(cè)，但本發(fā)明框架12可用于幾種不同的空間飛行器結(jié)構(gòu)中，包括有源中繼衛(wèi)星、外層空間探測(cè)衛(wèi)星、無(wú)源衛(wèi)星或反射器(reflector)衛(wèi)星，但并不局限于此。
圖1和2所示的框架有一八角形截面。頂部艙板和底部艙板24和26的形狀與框架輪廓一致，分別安裝在框架的頂部和底部。八個(gè)角片28可以沿頂部艙板24的八個(gè)側(cè)面延伸，角片28和艙板24和26是用常規(guī)方式安裝在框架12上，如粘合或其他緊固件。頂部艙板24、底部艙板26和框架12構(gòu)成衛(wèi)星10的外部結(jié)構(gòu)。在框架12上設(shè)置多個(gè)安裝開口32用于放置設(shè)備，這將在下面詳述。
八角形框架12限定了在八個(gè)角部36(圖2)處連接在一起的八個(gè)壁34。由圖3可看出，壁34包括夾在內(nèi)面板40和外面板42之間的蜂窩夾芯38。在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，夾芯38的蜂窩結(jié)構(gòu)包括一包圍各壁34和角部36的整體板。整體板的端部在一個(gè)壁的中心處接合。下面將詳述，每個(gè)面板40、42粘結(jié)到蜂窩結(jié)構(gòu)上，以便成為一整體無(wú)縫結(jié)構(gòu)。蜂窩夾芯38可以形成任何傳統(tǒng)的空間飛行器形狀，包括圓柱形、方形、六角形、八角形等，框架也是如此。
最好蜂窩夾芯38是一柔性鋁板。雖然該示范性實(shí)施例用的是截面為蜂窩狀的鋁板，但夾芯也可由其它的板形成，只要它們結(jié)構(gòu)完整，重量輕且具有良好的全厚度導(dǎo)熱性能即可。另外，除鋁以外具有這種性能的其他金屬和非金屬材料也可用于形成夾芯38。
面板40、42是由數(shù)層預(yù)浸漬板44形成。預(yù)浸漬板44最好包括準(zhǔn)各向同性復(fù)合疊層，并用聚合物基料滲透。通過(guò)在準(zhǔn)各向同性結(jié)構(gòu)中加入纖維，使面板40、42在平行于面板的各方向具有基本一致的平面熱傳導(dǎo)性能，使熱載荷可在面板的平面方向有效地分布。
聚合物基料最好是氰酸鹽酯，例如由Bryte Technologies公司生產(chǎn)的品牌為Bryte EX1515的氰酸鹽酯。選擇氰酸鹽酯，是因?yàn)榕c環(huán)氧樹脂和其他樹脂相比具有較小的除氣性、水份解吸附作用和微小崩裂，從而當(dāng)沿軌道運(yùn)行時(shí)，減少了光學(xué)和傳感器污染及尺寸變化的可能性。Bryte EX1515氰酸鹽酯在低溫方式下(250°F)固化，在高溫方式下產(chǎn)生的殘余應(yīng)力低。如果需要可在450°F以下二次固化。象大多數(shù)氰酸鹽酯一樣，Bryte EX1515具有與環(huán)氧樹脂相似的預(yù)浸漬粘性和最小的粘度。但Bryte EX1515氰酸鹽酯具有足夠大的導(dǎo)電性，排除了在繞軌道運(yùn)行時(shí)電荷積聚的可能性。另外，環(huán)氧樹脂或其他樹脂也可用做聚合物基料。Hercules生產(chǎn)的品牌為Hercules 8551的強(qiáng)化環(huán)氧樹脂是可采用的環(huán)氧樹脂的一個(gè)實(shí)例。
預(yù)浸漬板44的纖維最好是高模量的石墨纖維，比如Amoco Oil公司生產(chǎn)的品牌為Amoco P100S的高模量石墨纖維。之所以選高模量纖維是因?yàn)榭蚣?2的結(jié)構(gòu)一般對(duì)剛度的要求苛刻的，并且由高模量纖維制成的面板40、42具有與鋁等同的平面導(dǎo)熱性(在準(zhǔn)各向同性敷層中)，能夠被動(dòng)地控制熱量。
預(yù)浸漬板44中的纖維量可以改變，以使纖維和基料混合體的機(jī)械和熱性能達(dá)到最好。大量纖維使剛度增大，且使單位磅的預(yù)浸漬板44形成的面板40，42具有較好的導(dǎo)熱性。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，纖維量太大會(huì)造成結(jié)構(gòu)上的空隙。用于形成框架12預(yù)浸漬板的纖維的最佳體積含量是55％。在53％-55％之間效果也是很好的。
在形成框架12時(shí)，最好設(shè)法使預(yù)浸漬板44中的空隙和纖維斷裂最小。為了防止這些現(xiàn)象發(fā)生，已開發(fā)出一種獨(dú)特的形成框架12的方法。
制作一鋁制心架45作為制造框架12的附設(shè)件。鋁制心架45的尺寸是這樣的，當(dāng)心架處在預(yù)浸漬板44的固化溫度時(shí)，心架的外表面應(yīng)比要形成的內(nèi)面板40最終內(nèi)部尺寸稍微小些。下面將詳述這個(gè)尺寸的重要性。選擇鋁是因?yàn)樗哂袃?yōu)良的熱膨脹性，這使得在面板42、44固化后，可以從框架12中將冷卻的心架45取出。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以用和本發(fā)明目的相適應(yīng)的其他金屬或非金屬制造該心架。
在形成框架的過(guò)程中，首先是在鋁制心架45外表面上制成內(nèi)面板40。為了在固化后容易取出框架，在鋁制心架45上加上分型劑(release agents)(未示出，但在該技術(shù)領(lǐng)域是公知的)。然后，在鋁制心架45上人工鋪上預(yù)浸漬板44。在壓實(shí)后，在預(yù)浸漬板44的外面施加穿孔的氟化乙丙烯(FEP)，再加柔性覆蓋板46(圖4)。FEP使薄柔性覆蓋板46均勻地從預(yù)浸漬板44拉開而不會(huì)使預(yù)浸漬板與鋁制心架分離。玻璃纖維通氣管48裝在柔性覆蓋板46外面，并且將整個(gè)結(jié)構(gòu)用真空袋包起來(lái)，其中包括鋁制心架45(圖5)。然后將袋50抽成真空使鋁制心架45外部的預(yù)浸漬板44壓實(shí)。
整體的硅橡膠覆蓋板是一種符合柔性覆蓋層46要求的產(chǎn)品實(shí)例。包裹鋁制心架45、預(yù)浸漬板44和FEP時(shí)調(diào)整其長(zhǎng)度使之大約有3-6英寸的重疊。整體柔性覆蓋板46防止在壓實(shí)時(shí)預(yù)浸漬板44中發(fā)生褶皺。由于在預(yù)浸漬板中避免了褶皺，可使纖維的斷裂降到最低程度。
在第一預(yù)浸漬板44壓實(shí)后，在壓實(shí)層的外面加另一層預(yù)浸漬板。這一層預(yù)浸漬板44也用手工包裹，然后與第一預(yù)浸漬板一樣，外加FEP、柔性覆蓋板46、玻璃纖維通氣管48和真空袋50，將該預(yù)浸漬板壓實(shí)?？梢愿郊訋讓宇A(yù)浸漬板44形成內(nèi)面板40，使之達(dá)到希望的厚度。所需預(yù)浸漬板44的層數(shù)取決于所希望的框架12的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。已經(jīng)知道內(nèi)外面板均鋪設(shè)六層預(yù)浸漬板可形成滿意的結(jié)構(gòu)。為了在固化中達(dá)到低空隙度，預(yù)浸漬板44的每一層應(yīng)分別鋪設(shè)，并在真空狀態(tài)下至少壓實(shí)10分鐘。
鋪設(shè)期望層數(shù)預(yù)浸漬板44而形成內(nèi)面板40后，沿預(yù)浸漬板44的最外層的外面裝上蜂窩夾芯38。將蜂窩夾芯38彎曲并沿鋁制心架45的周圍成形，直至其相對(duì)兩端相遇形成接縫51(圖6)。最好接縫51的位置靠近其中一壁34的中心部。由于將接縫51置于該位置，面板40、42可以給該縫最大支撐，并且框架的整個(gè)表面能支撐設(shè)備。
蜂窩夾芯38就位后，將另一預(yù)浸漬板44鋪設(shè)到蜂窩夾芯的外面，開始形成框架12的外面板42。與內(nèi)面板40的形成一樣，將預(yù)浸漬板44貼上并壓實(shí)。
在內(nèi)面板40和蜂窩夾芯38之間以及外面板42和蜂窩夾芯之間涂上粘結(jié)劑薄膜層(0.005″)。該粘結(jié)劑可確保面板40，42與蜂窩夾芯38之間良好的粘結(jié)。用這種方式施加粘結(jié)劑薄膜是本領(lǐng)域熟知的技術(shù)。
在最后一層預(yù)浸漬板44被壓實(shí)后，將真空袋50，玻璃纖維通氣管48和整體柔性覆蓋板取下，沿外預(yù)浸漬板44(圖7)鋪設(shè)薄板52。薄板52最好是鋁拋光板。最好，薄板52的結(jié)構(gòu)可以完全蓋住最外層的預(yù)浸漬板44，并在鄰接的邊緣重疊。然后，鋁制心架45與蜂窩夾芯38，形成內(nèi)外面板40，42的預(yù)浸漬板44和薄板52，一起被置于高壓罐中，在35psi壓力下，將預(yù)浸漬板44固化。雖然對(duì)于相似的復(fù)合材料高壓罐通常的壓力為85-100psi，但本發(fā)明應(yīng)用較低的壓力，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣做可使蜂窩夾芯38/面板40，42的界面上纖維撕裂最少。最好，內(nèi)面板和外面板40，42同時(shí)固化并同時(shí)粘結(jié)，即，在一個(gè)步驟中，兩個(gè)面板都固化并與蜂窩夾芯粘結(jié)。將薄復(fù)合材料面板于35psi壓力下固化時(shí)，薄板52可使皺紋減小到最低程度。
將預(yù)浸漬板44在適于聚合物基料的時(shí)間和溫度下固化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)根據(jù)該基料確定合適的固化時(shí)間和溫度，而對(duì)于上述的氰酸鹽酯基料，在250°下進(jìn)行三小時(shí)的固化可達(dá)到滿意結(jié)果。
固化后，將框架12和鋁制心架45由高壓罐取出進(jìn)行冷卻。因?yàn)殇X和聚合物基料/纖維復(fù)合材料之間熱膨脹有很大差別，鋁制心架在固化后收縮到某一尺寸，使框架12容易取出。
蜂窩夾芯38不必有一致的橫截面。實(shí)際上，蜂窩可在希望的部位較密實(shí)，以承擔(dān)較大剪切和擠壓載荷。另外，夾芯的壁厚在高應(yīng)力區(qū)域可增加。還可以改變面板40，42疊層的取向或增加附加層，在某些部位增加框架12的強(qiáng)度。
一旦預(yù)浸漬板44被固化，形成完整的面板40，42，在希望的位置上可以切出安裝口，以便在衛(wèi)星上安裝各附件?？蚣苌系陌惭b口在結(jié)構(gòu)上不需要有蓋，以便容易觸及設(shè)備內(nèi)部組件。在發(fā)射之前，安裝口32用多層絕緣層蓋上(未示出，是公知的技術(shù))。在未進(jìn)入發(fā)射場(chǎng)地前把接合面連接元件(未示出，是周知的技術(shù))安裝在頂部和底部艙板24，26上。然后以常規(guī)方式將艙板固定到框架12上，例如用螺栓或粘結(jié)方法。
框架12提供了許多現(xiàn)有技術(shù)的空間飛行器框架不具備的優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，常規(guī)空間飛行器結(jié)構(gòu)的框架具有多個(gè)用許多復(fù)雜的配件、縱向桁條和橫向拉桿連接的平板。平板一般由加強(qiáng)肋加強(qiáng)以防止剪切和壓縮彎曲。相比之下，本發(fā)明的衛(wèi)星框架12是一個(gè)無(wú)接頭或無(wú)接縫的整體結(jié)構(gòu)。應(yīng)用蜂窩夾芯38以在內(nèi)外面板40，42的聚合物基料中加纖維，為在側(cè)面板上直接安裝空間飛行器設(shè)備提供了充分理想的結(jié)構(gòu)，而不必再采取二次加強(qiáng)措施。
已對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例做了說(shuō)明和圖示，但可以明白，在不偏離本發(fā)明的精神前提下，在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)可以進(jìn)行種種變化。
權(quán)利要求
1.一種空間飛行器框架，該框架包括一夾芯，該夾芯成形為該空間飛行器外殼的形狀；一在聚合物基料中包括纖維的第一復(fù)合材料層，它蓋住夾芯內(nèi)側(cè)；一在聚合物基料中包括纖維的第二復(fù)合材料層，它蓋住夾芯外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，該夾芯包括一蜂窩結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空間飛行器框架，其中，該夾芯包括一形成為框架形狀的整體鋁板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，該夾芯包括一形成為框架形狀的整體鋁板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空間飛行器框架，其中，第一復(fù)合材料層基本是連續(xù)的，從而不含接縫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空間飛行器框架，其中，第二復(fù)合材料層基本是連續(xù)的，從而不含接縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，第一復(fù)合材料層基本是連續(xù)的，從而不含接縫。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空間飛行器框架，其中，第二復(fù)合材料層基本是連續(xù)的，從而不含接縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，第一和第二復(fù)合材料層在聚合物基料中包含氰酸鹽酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空間飛行器框架，其中，第一和第二復(fù)合材料層中的纖維包含高模量石墨。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空間飛行器框架，其中，纖維占第一和第二復(fù)合材料層的體積百分比約為53-55％。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空間飛行器框架，其中，纖維體積約占55％。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，第一和第二復(fù)合材料層中的纖維包含高模量石墨。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空間飛行器框架，其中，纖維占第一和第二復(fù)合材料層的體積百分比約為53-55％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的空間飛行器框架，其中，纖維體積約占55％。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，第一和第二復(fù)合材料層在聚合物基料中包含環(huán)氧樹脂。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，夾芯包括局部區(qū)域加厚的壁，以便支撐較大載荷。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間飛行器框架，其中，夾芯包括一蜂窩結(jié)構(gòu)，該蜂窩結(jié)構(gòu)在特定區(qū)域密度較大，從而該密度較大部位可承受較大載荷。
19.一種形成空間飛行器的界定內(nèi)壁和外壁的框架的方法，該方法包括以下步驟設(shè)置一心架，該心架具有基本和框架內(nèi)壁的形狀和尺寸一致的外部輪廓；在心架外部輪廓上鋪設(shè)第一預(yù)浸漬板，該板是由在聚合物基料中包含纖維的復(fù)合材料形成；在第一預(yù)浸漬板外部加上一夾芯；在夾芯外部鋪設(shè)第二預(yù)浸漬板，該板是由在聚合物基料中包含纖維的復(fù)合材料形成；在一高壓罐中將第一和第二預(yù)浸漬板固化；將心架去除。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括以下步驟在裝上夾芯之前用真空將第一預(yù)浸漬板壓實(shí)，在固化步驟之前借助真空將第二預(yù)浸漬板壓實(shí)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，第一和第二預(yù)浸漬板是在同一步驟中固化。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括以下步驟在固化之前在第二預(yù)浸漬板外面敷設(shè)一薄板，且當(dāng)固化時(shí)將該薄板維持在該預(yù)浸漬板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，在心架外部輪廓上鋪設(shè)由在聚合物基料中包括纖維的復(fù)合材料形成的第一預(yù)浸漬板時(shí)還包括如下步驟將由在聚合物基料中包括纖維的復(fù)合材料形成的若干層第一預(yù)浸漬板鋪設(shè)在心架上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟在鋪設(shè)下一層第一預(yù)浸漬板或夾芯之前，用真空將每一層第一預(yù)浸漬板壓實(shí)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，在夾芯外側(cè)鋪設(shè)由在聚合物基料中包括纖維的復(fù)合材料形成的第二預(yù)浸漬板時(shí)還包括如下步驟將由在聚合物基料中包括纖維的復(fù)合材料形成的若干層預(yù)浸漬板鋪設(shè)在夾芯的外側(cè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括如下步驟在鋪設(shè)下一層第二預(yù)浸漬板或夾芯之前，用真空將每一層第二預(yù)浸漬板壓實(shí)。
全文摘要
空間飛行器的整體框架(12),通過(guò)在夾芯(38)上覆蓋纖維復(fù)合材料板(40,42)制成。夾芯最好由鋁制造,具有蜂窩截面。該框架形成供有效載荷、空間飛行器設(shè)備和噴推裝置安裝的結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變夾芯的密度或壁厚,可以將框架局部加強(qiáng),以便抵抗集中載荷或局部載荷。復(fù)合材料板中的纖維板取向可以變化以加強(qiáng)框架的適當(dāng)部位。
文檔編號(hào)B64G1/10GK1172751SQ97115330
公開日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1997年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月5日
發(fā)明者詹姆斯·O·卡帕, 哈里·W·杜爾斯奇 申請(qǐng)人:波音公司