KR102414000B1 - 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

복합재 패널은 전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 구조적 제1 라미네이트와, 전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 내부 주변 엣지를 따라 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 구조적 제2 라미네이트를 포함할 수 있다.

Description

컨포멀 복합재 안테나 어셈블리{CONFORMAL COMPOSITE ANTENNA ASSEMBLY}
본 발명은 일반적으로 안테나 구조체에 관한 것으로, 특히 RF 창(RF window)을 갖춘 구조적 복합재 패널(structural composite panel)을 포함하는 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리(conformal composite antenna assembly)에 관한 것이다.
대부분의 현재의 운송수단은 통신용 안테나를 포함한다. 전통적으로, 안테나는 운송수단의 외부에 간단히 장착(예컨대, 나사 체결)된다. 불리하게, 외부에 장착된 안테나는 공기 저항(wind drag)을 증가시키고, 번개 민감성(lightning strike susceptibility)을 증가시키며, 환경 노출(예컨대, 착빙(ice accretion))에 기인하여 더 높은 고장율을 갖게 되고, 안테나 특징성(antenna signatures)(예컨대, 시각적 또는 레이더 단면(visual or radar cross-section))을 증가시키거나 및/또는 구조적으로 적절한 장착 위치로 제한된다. 이들 결점은 외부에 장착된 안테나가, 항공기와 같은, 고속 운송수단과 함께 이용될 때 특히 중요하다.
외부에 장착된 안테나의 결점에 대한 하나의 해결책은 환경에 대한 노출로부터 외부에 장착된 안테나를 보호하기 위해 운송수단의 외부에 장착된 레이돔(radomes) 또는 다른 인클로저(enclosures)의 이용이다. 레이돔은 공기 저항 및 환경적 노출을 감소시킬 수 있는 한편, 비-구조적(non-structural)이고, 따라서 하중 지지(load bearing) 또는 방탄 허용 특성(ballistic tolerant properties)을 제공하지 않는다.
따라서, 당업자는 컨포멀 안테나 구조체의 분야에서 연구 및 개발 노력을 계속한다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, RF 창을 갖춘 구조적 복합재 패널을 포함하는 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.
1실시예에 있어서, 개시된 복합재 패널은 전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 구조적 제1 라미네이트와, 전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 내부 주변 엣지를 따라 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 구조적 제2 라미네이트를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 개시된 복합재 구조체는 상호연결된 다수의 복합재 패널을 구비하여 구성되되, 다수의 복합재 패널 중 적어도 하나의 복합재 패널은 전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 구조적 제1 라미네이트와, 전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 내부 주변 엣지를 따라 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 구조적 제2 라미네이트를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 개시된 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리는 전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 구조적 제1 라미네이트와, 전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 내부 주변 엣지를 따라 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 구조적 제2 라미네이트, 제2 라미네이트에 관하여 위치된 안테나, 및 제2 라미네이트 및 안테나 뒤에 배치된 공진 캐비티를 구비하는 복합재 패널을 포함할 수 있다.
개시된 장치 및 방법의 다른 실시예는 이하의 상세한 설명, 수반되는 도면, 및 첨부된 청구항으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 개시된 복합재 구조체의 1실시예의 도식적 블록도이다.
도 2는 도 1의 제1 복합재 패널의 1실시예의 도식적 평면도이다.
도 3은 도 1의 제1 복합재 패널의 1실시예의, 단면인, 도식적 측면도이다.
도 4는 도 1의 제1 복합재 패널의 다른 실시예의, 단면인, 도식적 측면도이다.
도 5는 도 1의 제1 복합재 패널의 다른 실시예의, 단면인, 부분적 도식적 측면도이다.
도 6은 도 1의 개시된 복합재 구조체의 다른 실시예의, 단면인, 부분적 도식적 측면도이다.
도 7은 도 1의 개시된 복합재 구조체의 다른 실시예의 도식적인 상부 및 측면 투시도이다.
도 8은 도 1의 개시된 복합재 구조체의 다른 실시예의 도식적인 상부 및 측면 투시도이다.
도 9는 도 1의 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리를 제작하기 위한 개시된 방법의 1실시예의 흐름도이다.
도 10은 항공기 생산 및 서비스 방법의 블록도이다.
도 11은 항공기의 도식적인 예시이다.
이하 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예를 예시하는 첨부 도면을 참조한다.
다른 구조 및 동작을 갖춘 다른 실시예는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다. 동일한 참조부호는 여러 도면에서 동일한 엘리먼트 또는 구성요소에 대해 언급될 수 있다.
상기 언급된, 도 1에 있어서, 다양한 엘리먼트 및/또는 구성요소를 연결하는, 만약 있다면, 실선은 기계적, 전기적, 유체, 광학, 전자기 및 다른 결합 및/또는 그 조합을 나타낼 수 있다. 여기서 이용되는 바와 같이, "결합된(coupled)"은 직접적으로 관련되는 것 뿐만 아니라 간접적으로 관련되는 것을 의미한다. 예컨대, 부재 A는 부재 B와 직접적으로 관련될 수 있거나, 다른 부재 C를 매개로, 간접적으로 관련될 수도 있다. 다양한 개시된 엘리먼트들 사이의 모든 관계가 반드시 표현되지는 않음이 이해될 것이다. 따라서, 블록도에 도시된 것 이외의 결합이 또한 존재할 수 있다. 실선으로 도시된 하나 이상의 엘리먼트는 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것 없이 특정 예로부터 생략될 수 있다. 당업자는, 이러한 조합 또는 결합이 여기서 명확하게 예시되지 않음에도, 도 1에 예시된 몇몇 특징이 도 1에 개시된 다른 특징, 다른 도면 및/또는 첨부하는 개시를 포함하기 위한 필요성 없이 다양한 방법으로 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 마찬가지로, 제공된 예로 제한되지 않는 부가적인 특징이 여기서 도시되고 설명된 몇몇 또는 모든 특징과 결합될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 참조부호 100으로 지시된, 개시된 복합재 구조체의 1실시예는 다수의 복합재 패널(composite panels; 102)을 포함할 수 있다. 다수의 복합재 패널(102)은 3차원("3D") 형상(104)을 갖춘 중공 내부 체적(hollow interior volume; 106)을 정의하는 복합재 구조체(composite structure; 100)를 형성하기 위해 상호 연결될 수 있다. 예컨대, 다수의 복합재 패널(102)은, 또한 여기서 제1 복합재 패널(114)로 언급되는, 복합재 패널(114)과, 또한 여기서 제2 복합재 패널(116)로 언급되는, 복합재 패널(116)을 포함할 수 있다.
달리 명시되지 않은 한, 용어 "제1", "제2", "제3", "제4" 등은 여기서 단지 표시로서 이용되고, 이들 용어가 언급하는 아이템에 대해 순서, 위치 또는 계층적 요구를 부과하도록 의도되지는 않는다. 더욱이, "제2" 아이템에 대한 참조는 하위-번호 아이템(예컨대, "제1" 아이템) 및/또는 상위-번호 아이템(예컨대, "제3" 아이템)의 존재를 요구하거나 배제하지는 않는다.
도 1에 예시된 바와 같이, 복합재 구조체(100)의 하나의 예는 단지 2개의 복합재 패널(114, 116)만을 포함하는 반면, 당업자는 복합재 구조체(100)의 다른 예는 원하는 3D 형상(104)을 형성하기 위해 적절히 상호 연결된 소정 수의 복합재 패널(102)(예컨대, 제3 복합재 패널, 제4 복합재 패널 등)을 포함할 수 있음을 인식할 것이다.
복합재 구조체(100)는 소정의 원하는 3D 형상(104)을 포함할 수 있다. 3D 형상(104)은 다양한 치수(dimensions; 108)를 포함할 수 있다. 예로서, 치수(108)는 복합재 구조체(100)의 길이 치수, 폭 치수, 높이 치수 및/또는 단면 치수를 포함할 수 있다.
다수의 복합재 패널(102) 중 적어도 하나(예컨대, 제1 복합재 패널(114))는 무선 주파수 창(radio frequency("RF") window; 118)을 포함할 수 있다. RF 창(118)은, 예컨대 선택된 파장에서 전자기 방사선(electromagnetic radiation; 150)에 대해 투과성(transparent)으로 되도록 구성될 수 있다. 하나의 일반적인 비제한적인 예로서, RF 창(118)은 RF 안테나(124)에 의해 전송 및/또는 수신된 RF 신호(예컨대, 무선 파(radio waves; 126))와 간섭되지 않도록 구성될 수 있다. 하나의 특정의 비-제한적인 예로서, RF 창(118)은 약 3kHz에서 약 300GHz까지의 주파수를 갖춘 무선 파(126)에 대해 투과성으로 될 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 일반적으로, 복합재 구조체(100)에 관한 RF 창(118)의 장소(또는 구조적 구성요소(structural component; 110) 상에서 RF 창(118)의 위치)는 다양한 요소에 의해 좌우될 수 있다. 하나의 예로서, RF 창(118)의 장소는, 예컨대 커버리지 분석(coverage analysis)에 의해 결정된 바와 같이, RF 안테나(124)에 의해 전송 및/또는 수신된 RF 신호(예컨대, 무선 파(126))의 커버리지 한계(coverage limitations)에 의해 좌우될 수 있다. 예컨대, RF 창(118)은, 운송수단(112)의 다른 구조적 구성요소와 같은, 장애물 부근에서 그림자지는 것(shadowing)을 제한하도록 위치될 수 있다. 다른 예로서, RF 창(118)의 장소는 원하는 통신의 형태에 의해 좌우될 수 있다. 예컨대, RF 창(118)은 항공-우주 통신, 항공-항공 통신 및/또는 항공-지상 통신을 개선하기 위해 위치될 수 있다. 다른 예로서, RF 창(118)의 장소는, 예컨대 구조적 분석을 통해 결정되는 것과 같은, 구조적 구성요소(110)의 구조적 요구에 위해 좌우될 수 있다. 예컨대, RF 창(118)은 하중(예컨대, 구조적으로 시작 위치)을 견디도록 구조적 구성요소(110)의 능력에 부정적으로 영향을 주지 않는 위치에 위치될 수 있다. 또 다른 예로서, RF 창(118)은 다른 안테나(명확하게 예시되지 않음)와의 간섭(interference)을 감소시키는 위치에 위치될 수 있다.
RF 창(118)의 치수는 다양한 요소에 의해 좌우될 수 있다. 예컨대, 크기(예컨대, 2차원 영역 및/또는 두께)는, 예컨대 RF 안테나(124)의 크기, 무선 파(126)의 주파수, 무선 파(126)의 원하는 통과대역(passband) 등에 의해 좌우될 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 복합재 구조체(100)의 하나의 예는 다수의 복합재 패널(102) 중 하나(예컨대, 복합재 패널(114))에 단지 하나의 RF 창(118)만을 포함할 수 있는 반면, 다른 예에서는 제1 복합재 패널(114)이 하나 이상의 RF 창(118)을 포함할 수도 있다(도 1에는 명시적으로 도시 되지 않았음). 마찬가지로, 다수의 복합재 패널(102)의 다른 복합재 패널(도 1에는 명시적으로 도시 되지 않았음)은 적어도 하나의 RF 창(118)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 복합재 패널(114)의 1실시예는 제1 라미네이트(first laminate; 138) 및 제2 라미네이트(140)를 포함할 수 있다. 제1 라미네이트(138)는 외부 주변 엣지(outer perimeter edge; 142) 및 내부 주변 엣지(inner perimeter edge; 144)를 포함할 수 있다. 제2 라미네이트(140)는 내부 주변 엣지(144)를 따라 제1 라미네이트(138) 내에 배치되고 그와 물리적으로 결합될 수 있다. 제2 라미네이트(140)는 RF 창(118)을 정의할 수 있다.
하나의 예로서, 제1 라미네이트(138) 및/또는 제2 라미네이트(140)는 구조적 라미네이트일 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, 용어 "구조적(structural)"은 일반적으로 변형률(strains), 응력(stresses) 및/또는 힘(forces)을 취급하는 능력에 대해 언급하고, 일반적으로 여기서는, 운송수단(112)의 이동 동안(예컨대, 항공기의 비행 동안) 맞닥뜨리는, "하중(loads)"으로서 언급된다.
도 1을 참조하면서 도 2를 참조하면, 제1 라미네이트(138)는 제1 복합재 재료(first composite material; 146)(도 1)를 포함할 수 있다. 제1 복합재 재료(146)는 전자기 방사선(150)에 대해 불투과성(opaque)으로 될 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한적 예로서, 제1 복합재 재료(146)는 RF 안테나(124)에 의해 전송 및/또는 수신된 RF 신호(예컨대, 무선 파(126))를 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제1 복합재 재료(146)는 약 3kHz 내지 약 300GHz까지의 주파수를 갖춘 무선 파(126)에 대해 불투과성일 수 있다.
제2 라미네이트(140)는 제2 복합재 재료(148)(도 1)를 포함할 수 있다. 제2 복합재 재료(148)는, 예컨대 선택 파장에서, 전자기 방사선(150)에 대해 투과성일 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제2 복합재 재료(148)는 RF 안테나(124)에 의해 전송 및/또는 수신된 RF 신호(예컨대, 무선 파(126))와 간섭되지 않도록 구성될 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제2 복합재 재료(148)는 약 3kHz 내지 약 300GHz까지의 주파수를 갖춘 무선 파(126)에 대해 투과성일 수 있다.
도 3을 참조하면서 도 1을 참조하면, 제1 라미네이트(138)는 적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(first fiber-reinforced polymer ply)(또는 층)(152)와, 적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 및 제1 코어(first core; 156)를 포함할 수 있다. 제1 코어(156)는 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)와 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154) 사이에 개재될 수 있다. 제2 라미네이트(140)는 적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와, 적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160), 및 제2 코어(162)를 포함할 수 있다. 제2 코어(162)는 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160) 사이에 개재될 수 있다.
하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 폴리머 매트릭스 재료(polymer matrix material)에 의해 함께 본딩된 보강 섬유재(reinforcing fibrous material)의 시트(sheet) 또는 매트(mat)를 포함할 수 있다. 폴리머 매트릭스 재료는 소정의 적절한 열경화성 수지(thermoset resin)(예컨대, 에폭시(epoxy)) 또는 열가소성 수지(thermoplastic)를 포함 할 수 있다. 섬유 재료는 섬유(fibers) 또는 필라멘트(filaments)를 연속적으로 강화하는 소정의 적절한 직물(woven) 또는 부직포(nonwoven) (예컨대, 짜고(knit), 꼬고(braided) 또는 스티칭된(stitched))를 포함할 수 있다.
제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 제1 코어(156), 제2 코어(162), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154) 및, 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는, 제1 복합재 패널(114)을 형성하기 위해, 예컨대 몰드(mold)(도시되지 않았음) 내에서 연속적으로 레이 업(laid up)되고 공동-경화(co-cured)될 수 있다. 하나의 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 폴리머 매트릭스 재료와 함께 미리-함침된(pre-impregnated) 보강 섬유재(reinforcing fibrous material)의 시트(예컨대, 프리프레그(pre-preg))를 포함할 수 있고, 또한 건식 레이 업(dry lay up)으로 알려진다. 다른 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 보강 섬유재의 시트를 포함할 수 있고 폴리머 매트릭스 재료가 보강 섬유재에 인가되며, 또한 습식 레이 업(wet lay up)으로 알려진다.
제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및, 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 구조적 및 전송 특징 및/또는 특성을 포함할 수 있다. 선택된 보강 섬유재의 구조적 및 전송 특징은, 이에 한정되지는 않지만, 인장 강도(tensile strength), 전기 도전성(electrical conductivity) 및/또는 유전 상수(dielectric constant)를 포함할 수 있다.
제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 구조 및 전송 특징은, 예컨대 보강 섬유재 및/또는 폴리머 매트릭스 재료의 인장 강도, 전기 도전성 및/또는 유전 상수에 의해 좌우될 수 있고, 제1 라미네이트(138)에서 이용하기 위한 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 적합성(suitability)을 결정하는데 고려될 수 있다.
하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및/또는 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)는 도전성(conductive)이고 전자기 방사선(150)(예컨대, 무선 파(126))(도 1)의 경로(passage)를 차단(block)할 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및/또는 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)는 탄소 섬유-보강 폴리머(carbon fiber-reinforced polymer)일 수 있다. 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)는 동일한 구성 재료(예컨대, 보강 섬유재 및/또는 폴리머 매트릭스 재료)를 포함할 수 있고, 또는 다른 구성 재료를 포함할 수 있다.
제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)의 구조 및 전송 특징은, 예컨대 보강 섬유재 및/또는 폴리머 매트릭스 재료의 인장 강도, 전기 도전성 및/또는 유전 상수에 의해 좌우될 수 있고, 제2 라미네이트(140)에서 이용하기 위한 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)의 적합성을 결정하는데 고려될 수 있다.
하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및/또는 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 유전체(dielectric)이고 전자기 방사선(150)(예컨대, 무선 파(126))(도 1)의 경로를 허용할 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및/또는 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 유리섬유 섬유-보강 폴리머(fiberglass fiber-reinforced polymer)일 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및/또는 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 유리 섬유-보강 폴리머(glass fiber-reinforced polymer)일 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및/또는 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 석영 섬유-보강 폴리머(quartz fiber-reinforced polymer)일 수 있다. 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 동일한 구성 재료(예컨대, 보강 섬유재 및/또는 폴리머 매트릭스 재료)를 포함할 수 있고, 또는 다른 구성 재료를 포함할 수 있다.
하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)는 고체 코어 재료(solid core material)를 포함할 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)는 허니컴 구조 코어 재료(honeycomb structured core material)를 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)는 신택틱 폼 코어 재료(syntactic foam core material)를 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)는 폼(foam)을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)의 각각은 구조 및 전송 특징 및/또는 특성을 포함할 수 있다. 선택된 코어 재료의 구조 및 전송 특징은, 이에 한정되지는 않지만, 인장 강도, 전기 도전성 및/또는 유전 상수를 포함할 수 있다. 선택된 코어 재료의 구조 및 전송 특징은 제1 라미네이트(138)에 이용하기 위한 제1 코어(156) 및/또는 제2 라미네이트(140)에 이용하기 위한 제2 코어(162)의 적합성을 결정하는데 고려될 수 있다.
하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제1 코어(156)는 도전성이고 전자기 방사선(150)(예컨대, 무선 파(126))(도 1)의 경로를 차단할 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156)는, 열가소성(thermoplastic) 또는 열경화성 신태틱 폼(thermosetting syntactic foam)과 같은, 구조적 폼(structural foam)을 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156)는, 우레탄 폼(urethane foam)과 같은, 오픈 셀 폼(open cell foam)을 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제1 코어(156)는 클로즈드 셀 폼(closed cell foam)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 라미네이트(138)는 핀-보강 제1 코어(pin-reinforced first core; 164)를 포함할 수 있다. 핀-보강 제1 코어(164)는 구조적 제1 라미네이트(138)를 제공하는 하나의 예일 수 있다. 구조적 제1 라미네이트(138)를 형성하기 위한 다른 기술이 또한 고려될 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 핀-보강 제1 코어(164)는 다수의 도전성 보강 핀(plurality of conductive reinforcing pins; 166)으로 보강된 클로즈드 셀 폼을 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 도전성 보강 핀(166)은 카본을 포함할 수 있다. 도전성 보강 핀(166)은 핀-보강 제1 코어(164)의 두께를 통해 부분적으로 또는 완전하게 연장될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면서 도 1을 참조하면, 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제2 코어(162)는 비도전성 유전체(nonconductive dielectric)일 수 있고, 예컨대 선택 파장에서, 전자기 방사선(150)의 경로를 허용한다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제2 코어(162)는 구조적 폼(structural foam)을 포함할 수 있다. 다른 특정의 비-제한 예로서, 제2 코어(162)는 오픈 셀 폼을 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 제2 코어(162)는 클로즈드 셀 폼을 포함할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 라미네이트(140)는 핀-보강 제2 코어(168)를 포함할 수 있다. 핀-보강 제2 코어(168)는 구조적 제2 라미네이트(140)를 제공하는 하나의 예일 수 있다. 구조적 제2 라미네이트(140)를 형성하기 위한 다른 기술이 또한 고려될 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 핀-보강 제2 코어(168)는 다수의 비도전성 보강 핀(plurality of nonconductive reinforcing pins; 170)으로 보강된 클로즈드 셀 폼을 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 비도전성 보강 핀(170)은 유리(glass)를 포함할 수 있다. 다른 일반적인, 비-제한 예로서, 비도전성 보강 핀(170)은 석영을 포함할 수 있다. 비도전성 보강 핀(170)은 핀-보강 제2 코어(168)의 두께를 통해 부분적으로 또는 완전하게 연장될 수 있다. 또 다른 일반적인, 비-제한 예로서, 핀-보강 제2 코어(168)는 비도전성 핀-보강 클로즈드 셀 폼을 포함할 수 있다.
보강 핀은 복합재 패널의 코어에 대해 부가적인 구조적 무결성(structural integrity)을 제공할 수 있다. 보강 핀은 또한 대미지 경감으로서 및/또는 대미지 전파를 제한하도록 이용될 수 있다. 하나의 예로서, 핀-보강 제1 코어(164)에서 도전성 보강 핀(166)의 이용은 높은 내구성(durable) 및 방탄 저항성(ballistic resistant) 제1 라미네이트(138)를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 핀-보강 제2 코어(168)에서 비도전성 보강 핀(170)의 이용은 높은 내구성 및 방탄 저항성 제2 라미네이트(140)를 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 핀-보강 제1 코어(164)에서 도전성 보강 핀(166)과 핀-보강 제2 코어(168)에서 비도전성 보강 핀(170)의 이용은 높은 내구성 및 방탄 저항성 복합재 패널(예컨대, 제1 복합재 패널(114))을 제공할 수 있다.
핀-보강 제2 코어(168)는 또한 다수의 도전성 보강 핀(166)을 포함할 수 있다. 도전성 보강 핀(166)의 부가는 핀-보강 제2 코어(168)의 전송 특징을 변경시킬 수 있다. 예컨대, 다수의 도전성 보강 핀(166)의 부가는 핀-보강 제2 코어(168), 그리고 따라서 RF 창(118)의 주파수 선택성 전송 특성을 허용할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면서 도 1을 참조하면, RF 창(118)을 포함하는 복합재 패널(예컨대, 제1 복합재 패널(114))을 형성할 때, 제2 라미네이트(140)는 제1 라미네이트(138)에 통합된다. 예컨대, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)에는 내부 주변 엣지(144)를 따라 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)가 끼워질 수 있다(interleafed). 제2 코어(162)는 내부 주변 엣지(144)를 따라 제1 코어(156)와 인접(예컨대, 바로 옆에 그리고 결합)될 수 있다. 하나의 예로서, 제2 코어(162)의 외부 주변(명시적으로 도시되지 않았음)은 제1 코어(156)의 내부 주변(명시적으로 도시되지 않았음)과 접할 수 있다(abut)(예컨대, 접촉(touch)할 수 있다). 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)에는 내부 주변 엣지(144)를 따라 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)가 끼워질 수 있다.
도 5를 참조하면, 하나의 예로서, 제1 라미네이트(138)는 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182)(예컨대, 2 이상의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)) 및 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184)(예컨대, 2 이상의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154))를 포함할 수 있다. 제2 라미네이트(140)는 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186)(예컨대, 2 이상의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)) 및 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188)(예컨대, 2 이상의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160))를 포함할 수 있다. 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186) 및 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182)는 끼워질 수 있다(interleafed). 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188) 및 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184)는 끼워질 수 있다.
다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186) 중 적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)의 적어도 일부분은 끼워질 때 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182) 중 적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)의 내부 주변 엣지(212)를 지나서 연장될 수 있다. 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188) 중 적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)의 적어도 일부분은 끼워질 때 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184) 중 적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 내부 주변 엣지(214)를 지나서 연장될 수 있다. 제1 코어(156)의 내부 주변 엣지(216)는 제1 복합재 패널(114)의 구조적 무결성을 증가시키기 위해 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182)의 내부 주변 엣지(212) 및 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184)의 내부 주변 엣지(214)로부터 옵셋(offset)될 수 있다.
당업자는 섬유-보강 폴리머 플라이의 전체 수(예컨대, 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182), 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184), 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186), 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188)) 및/또는 코어의 두께(예컨대, 제1 코어(156) 및 제2 코어(162))는, 예컨대 제1 복합재 패널(114)의 원하는 구조 및/또는 전송 특징, 복합재 구조체(100)의 원하는 목적(도 1) 등에 의해 좌우됨에 따라 변경될 수 있음을 인지할 것이다.
도 6을 참조하면, 제1 복합재 패널(114)은 내부 몰드 라인(190) 및 외부 몰드 라인(192)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 복합재 패널(114) 및 제2 복합재 패널(116)로부터 복합재 구조체(100)의 형성에 따라, 내부 몰드 라인(190)은 복합재 구조체(100)의 내부 표면(interior surface; 194)을 정의할 수 있고 외부 몰드 라인(192)은 복합재 구조체(100)의 외부 표면(196)을 정의할 수 있다. 내부 몰드 라인(190)은 연속적일 수 있다. 외부 몰드 라인(192)은 연속적일 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, "연속적(continuous)"은 일반적으로 전체적으로 끊어지지 않거나 중단 없이 형성되는 것을 언급한다. 하나의 예로서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)(또는 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182))(도 5) 및 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)(또는 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186))(도 5)는 연속적인 내부 몰드 라인(190)을 형성할 수 있다. 하나의 예로서, 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)(또는 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184))(도 5) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)(또는 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188))(도 5)는 연속적인 외부 몰드 라인(192)을 형성할 수 있다.
RF 안테나(124)는 제1 복합재 패널(114)의 RF 창(118)에 관하여 위치될 수 있다. 하나의 예로서, 도 6에 가장 잘 예시된 바와 같이, RF 안테나(124)는 RF 창(118) 뒤에 배치될 수 있다. 예컨대, RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140) 뒤에서 제1 복합재 패널(114)의 내부 몰드 라인(190)(또는 복합재 구조체(100)의 내부 표면(194))을 따라(예컨대, 그에 대해) 결합될 수 있다. 이러한 예에 있어서, RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140)에 결합된(예컨대, 기계적으로 연결된, 접착식으로 본딩된(adhesively bonded), 등) 컨포멀 안테나를 포함할 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, RF 안테나(124)는, 신 필 및 스틱 아플리케 안테나(thin peel and stick applique antenna)와 같은, 제1 복합재 패널(114)의 내부 몰드 라인(190)에 본딩된(예컨대, 접착식으로 본딩된) 컨포멀 안테나 아플리케(conformal antenna applique)를 포함할 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140) 뒤에서 제1 복합재 패널(114)의 내부 몰드 라인(190)(또는 복합재 구조체(100)의 내부 표면(194))에 기계적으로 결합된(예컨대, 고정된(fastened)) 하나 이상의 평면 안테나 엘리먼트(flat antenna elements)(예컨대, 다이폴(dipole), 혼(horn), 또는 패치(patch) 안테나)를 포함할 수 있다. 다른 적절한 형태의 안테나 엘리먼트가 또한 고려될 수 있다.
다른 예로서(도 1에는 명시적으로 도시 되지 않았음), RF 안테나(124)는 RF 창(118)의 앞에 배치될 수 있다. 예컨대, RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140)의 앞에서 제1 복합재 패널(114)의 외부 몰드 라인(192)(또는 복합재 구조체(100)의 외부 표면(196))을 따라(예컨대, 그에 대해) 결합될 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, RF 안테나(124)는, 신 필 및 스틱 아플리케 안테나와 같은, 제2 라미네이트(140)에 본딩된(예컨대, 접착식으로 본딩된) 컨포멀 외부 안테나 아플리케(conformal exterior antenna applique)를 포함할 수 있다. 도 6에 명시적으로 도시되지는 않았지만, 보호 코팅(protective coating)이 환경에 대한 노출로부터 안테나 아플리케를 보호하기 위해 안테나 아플리케에 결쳐 적용될 수 있다.
RF 안테나(124)의 방사 엘리먼트(radiating element)의 형상은 원하는 커버리지(coverage) 및 극성(polarization), 다른 안테나와의 방사 패턴 중첩의 고려, 및 인근 항공기 구조체의 근접성(proximity)에 의존한다. 하나의 특정의 비-제한 예에 있어서, 형상은 반구상 원형 양극화 방사선(hemispheric circularly polarized radiation)을 제공하는 나선형(spiral) 또는 슬롯화된 나선형(slotted spiral)일 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예에 있어서, 형상은 반구상 선형 양극화 방사선(hemispheric linearly polarized radiation)을 제공하는 꾸불꾸불한 나선형(sinuous spiral)일 수 있다. 또 다른 특정의, 비-제한 예에 있어서, 형상은 구형 사분면 방사선(spherical quadrant radiation)을 제공하는 슬롯 노치(slot notch)일 수 있다.
이들 예 중 어느 것에 있어서, RF 안테나(124)는 교환(exchanged)(예컨대, 분리(decoupled) 및 교체(replaced))될 수 있다. 하나의 예로서, RF 안테나(124)는 대미지를 받았거나 적절하게 기능하지 않을 때 새로운 RF 안테나로 교환될 수 있다. 다른 예로서, RF 안테나(124)는, 예컨대 원하는 형태의 통신(예컨대, 임무 특정 안테나(mission specific antenna))에 따라, 여러 형태의 RF 안테나로 교체될 수 있다.
또 다른 예로서(명시적으로 도시되지 않았음), RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140)의 샌드위치 구조체의 층 사이에 개재될 수 있다. 하나의 예로서, RF 안테나(124)는 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와 제2 코어(162) 사이에 개재될 수 있다. 다른 예로서, RF 안테나(124)는 제2 코어(162)와 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160) 사이에 개지될 수 있다. 다른 예로서, RF 안테나(124)는 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186)(도 5) 사이에 개재될 수 있다. 또 다른 예로서, RF 안테나(124)는 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188)(도 5) 사이에 개재될 수 있다. 이러한 예에 있어서, RF 안테나(124)는 도전성 호일(conductive foil)(예컨대, 구리 호일(copper foil))을 포함할 수 있다.
공진 캐비티(resonance cavity; 198)가 RF 창(118) 및 RF 안테나(124) 뒤에 위치될 수 있다. 하나의 예로서, 공진 캐비티(198)는 제2 라미네이트(140) 뒤에서 제1 복합재 패널(114)의 내부 몰드 라인(190)(또는 내부 체적(106) 내의 복합재 구조체(100)의 내부 표면(194))에 결합될 수 있다. 공진 캐비티(198)는, RF 안테나(124)로부터 전송된, 예컨대 선택 파장(예컨대, 무선 파(126))(도 1)에서, 전자기 방사선(150)(도 1)의 단방향 방사(unidirectional radiation)를 시행하도록 구성될 수 있다. 더욱이 공진 캐비티(198)는 RF 안테나(124)의 공진 주파수를 설정(예컨대, RF 안테나(124)를 동조(tune))하도록 구성될 수 있다. 하나의 예로서, 공진 캐비티(198)에는 유전체 재료(dielectric material)가 늘어서 있을 수 있다. 다른 예로서, 공진 캐비티(198)에는 유전체 재료가 채워질 수 있다.
공진 캐비티(198)의 치수는 다양한 요소에 의해 좌우될 수 있다. 예컨대, 공진 캐비티(198)의 크기 및/또는 깊이는, 예컨대 RF 안테나(124)의 크기, 무선 파(126)의 주파수(도 1), 그 깊이 요구를 감소시키도록 캐비티 내부의 유전체 또는 다른 재료의 이용, 등에 의해 좌우될 수 있다.
선택적으로, 와이어 메쉬(wire mesh; 200)가 제1 복합재 패널(114)의 샌드위치 구조체 내에 개재될 수 있다. 와이어 메쉬(200)는 번개 부딪침 우회 메카니즘(lighting strike diversion mechanism)으로서 작용할 수 있다. 와이어 메쉬(200)는, 예컨대 선택 파장(예컨대, 무선 파(126))(도 1)에서, 전자기 방사선(150)(도 1)에 대해 투과성일 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 와이어 메쉬(200)는 미세 알루미늄 메쉬 시트(fine aluminum mesh sheet)를 포함할 수 있다. 다른 일반적인, 비-제한 예로서, 와이어 메쉬(200)는 패턴화된 알루미늄 메쉬 호일(patterned aluminum mesh foil)을 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 그리고 도 6에 가장 잘 예시된 바와 같이, 와이어 메쉬(200)는 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)와 제1 코어(156) 및 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)와 제2 코어(162) 사이에 개재될 수 있다. 다른 예로서(명시적으로 도시되지 않았음), 와이어 메쉬(200)는 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)와 제1 코어(156) 및 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와 제2 코어(162) 사이에 개재될 수 있다. 다른 예로서(명시적으로 도시되지 않았음), 와이어 메쉬(200)는 다수의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(184)와 다수의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(188)(도 5) 사이에 개재될 수 있다. 다른 예로서(명시적으로 도시되지 않았음), 와이어 메쉬(200)는 다수의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(182)와 다수의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(186)(도 5) 사이에 개재될 수 있다.
도 1을 참조하면서 도 6을 참조하면, RF 창(118)을 포함하지 않는 복합재 구조체(100)를 형성하는 다수의 복합재 패널(102)의 소정의 복합재 패널(예컨대, 제2 복합재 패널(116))은 구조적 제3 라미네이트(172)를 포함할 수 있다. 제3 라미네이트(172)는 제3 복합재 재료(174)(도 1)를 포함할 수 있다. 제3 복합재 재료(174)는 전자기 방사선(150)에 대해 불투과성일 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 제3 복합재 재료(174)는 RF 안테나(124)에 의해 전송 및/또는 수신된 RF 신호(예컨대, 무선 파(126))를 차단하도록 구성될 수 있다. 하나의 특정의, 비-제한 예로서, 제3 복합재 재료(174)는 약 3kHz 내지 약 300GHz까지의 주파수를 갖춘 무선 파(126)에 대해 불투과성일 수 있다.
제3 라미네이트(172)는 적어도 하나의 제5 섬유-보강 폴리머 플라이(176), 적어도 하나의 제6 섬유-보강 폴리머 플라이(178) 및 제3 코어(180)를 포함할 수 있다. 제3 코어(180)는 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 제5 섬유-보강 폴리머 플라이(176)와 제6 섬유-보강 폴리머 플라이(178) 사이에 개재될 수 있다. 제3 라미네이트(172)는 제1 라미네이트(138)와 (예컨대, 섬유 재료 및/또는 폴리머 매트릭스 재료를 보강하는) 동일한 구성 재료를 포함하거나 다른 구성 재료를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 하나의 예시적 구현에 있어서, 복합재 구조체(100)는 운송수단(112)의 구조적 구성요소(110)를 형성할 수 있다. 하나의 일반적인, 비-제한 예로서, 복합재 구조체(100)(예컨대, 구조적 구성요소(110))는 항공기(예컨대, 운송수단(112))의 기체(airframe)의 구조적 부분일 수 있다.
하나의 특정의, 비-제한 예로서, 복합재 구조체(100)는 고정익 항공기(fixed-wing aircraft)(예컨대, 비행기 또는 고정익 무인 항공 운송수단)의 날개일 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 복합재 구조체(100)는 고정익 항공기의 수평 또는 수직 안정판일 수 있다. 다른 특정의, 비-제한 예로서, 복합재 구조체(100)는 회전익 항공기(rotary-wing aircraft)(예컨대, 헬리콥터 또는 회전익(rotorcraft) 무인 항공 운송수단)의 날개일 수 있다. 또 다른 특정의, 비-제한 예로서, 복합재 구조체(100)는 회전익 항공기의 테일붐(tail boom)일 수 있다. 따라서, 3D 형상(104) 및/또는 치수(108)는, 예컨대 운송수단(112)의 형태(예컨대, 항공기의 형태), 구조적 구성요소(110)의 형태, 구조적 구성요소(110)의 크기 및/또는 형상 등에 따라 변경될 수 있다.
도 7을 참조하면, 하나의 예시적 실시예에 있어서, 복합재 구조체(100)(예컨대, 운송수단(112)의 구조적 구성요소(110))는 항공기(예컨대, 고정익 또는 회전익 항공기)의 복합재 날개(128)일 수 있다. 다수의 복합재 패널(102)은 복합재 날개(128)를 형성하기 위해 상호연결될 수 있다. 예컨대, 다수의 복합재 패널(102)은 제1 복합재 패널(114), 제2 복합재 패널(116), 제3 복합재 패널(120) 및 제4 복합재 패널(122)을 포함할 수 있다. 본 예시적인 예에 있어서, 제1 복합재 패널(114)은 일반적으로 복합재 날개(128)의 상부 표면(130)을 정의할 수 있고, 제2 복합재 패널(116)은 일반적으로 복합재 날개(128)의 하부 표면(132)을 정의할 수 있으며, 제3 복합재 패널(120)은 일반적으로 복합재 날개(128)의 앞전(leading edge; 134)을 정의할 수 있고, 제4 복합재 패널(122)은 일반적으로 복합재 날개(128)의 뒷전(trailing edge; 136)을 정의할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 복합재 날개(128)의 하나의 예가 4개의 복합재 패널(102)을 포함할 수 있는 한편, 당업자는 다른 예에서는 소정의 적절한 다수의 및/또는 구성의 복합재 패널(102)이 복합재 날개(128)(또는 운송수단(112)의 다른 구조적 구성요소(110))를 형성하기 위해 이용될 수 있음을 인식할 것이다. 하나의 예로서, 복합재 날개(128)는 폴더형 구성(clamshell configuration)으로 2개의 상호연결된 복합재 패널(102)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 복합재 패널(114)은 일반적으로 상부 표면(130), 앞전(134)의 상부 부분, 및 복합재 날개(128)의 뒷전(136)의 상부 부분을 정의할 수 있다. 제2 복합재 패널(116)은 일반적으로 하부 표면(132), 앞전(134)의 하부 부분, 및 복합재 날개(128)의 뒷전(136)의 하부 부분을 정의할 수 있다. 다른 예로서, 4개 이상의 복합재 패널(102)이 복합재 날개(128)(또는 운송수단(112)의 다른 구조적 구성요소(110))를 형성하기 위해 상호연결될 수 있다.
복합재 날개(128)는 적어도 하나의 RF 창(118)를 포함할 수 있다. RF 창(118)은 복합재 날개(128)를 형성하는 다수의 복합재 패널(102)의 적어도 하나의 복합재 패널(예컨대, 제1 복합재 패널(114))로 통합적으로 형성될 수 있다. 하나의 예로서, 그리고 도 2에 가장 잘 예시된 바와 같이, RF 창(118)은 제1 복합재 패널(114)에 통합적으로 형성될 수 있다.
계속해서 도 7을 참조하면서 도 1을 참조하면, 적절한 구조 및/또는 전송 분석이 복합재 구조체(100)에 의해 형성된 운송수단(112)의 다른 형태의 구조적 구성요소(110(예컨대, 테일붐) 상에서 RF 창(118)을 위한 적절한 장소를 결정하는데 이용될 수 있다. 하나의 예로서, 복합재 날개(128) 상의 RF 창(118)의 종적 위치(longitudinal position)는 관찰 커버리지(view coverage)의 원하는 분야 및 무선 파(126)의 원하는 극성, 다른 안테나와의 방사 패턴 중첩의 고려, 그림자지는 것 및 회절(diffractions)의 고려를 위한 운송수단(112)의 인근 구조체(예컨대, 1차 또는 2차 구조체)의 근접성, 및/또는 복합재 날개(128)의 응력 내성(strain tolerance)에 대한 RF 창(118)의 존재의 영향에 의존할 수 있다.
여기서 이용된 바와 같이, "종적(longitudinal)" 및/또는 "종적으로(longitudinally)"는 일반적으로 구조체의 세로 방향(lengthwise direction)으로서 정의된다. 하나의 예로서, 항공기 상의 종적 위치(longitudinal position)는 항공기의 길이(length)에 관하여 정의되고 항공기의 종적 방향(longitudinal direction)은 항공기의 전방에서 후방까지 정의된다. 다른 예로서, 항공기의 날개 상의 종적 위치는 날개의 길이(예컨대, 날개 길이쪽 치수(spanwise dimension))에 관하여 정의되고, 날개의 종적 방향은 (예컨대, 항공기의 동체에 결합된) 날개의 뿌리(root)로부터 날개의 기체 바깥쪽 종단(outboard end)까지 정의된다.
하나의 비-제한 예에 있어서, 복합재 날개(128)의 상부 표면(130)에 RF 창(118)의 배치는, 예컨대 다른 날개(명시적으로 도시되지 않았음)에 위치된 유사 대칭 안테나와의 방사 패턴 중첩을 고려할 수 있다. 다른 비-제한 예에 있어서, 복합재 날개(128)를 종적으로 따르는 RF 창(118)의 배치는, 전형적으로 동작가능 대역(operable band)의 중심 주파수에서 파장의 약 1/2 내지 1/4인, 예컨대 날개의 뿌리에 대한 근접성을 고려할 수 있다. 다른 비-제한 예에 있어서, 항공기의 기체에서의 배치는, 예컨대 항공-항공, 항공-우주 및/또는 항공-지상 무선 커버리지를 지원하도록 RF 창(118)의 방향(orientation)을 고려할 수 있다. 다른 비-제한 예에 있어서, 포트(port) 또는 우현 패널(starboard panel)에서 RF 창(118)의 배치는, 예컨대 항공-항공, 항공-우주 및/또는 항공-지상 무선 커버리지를 지원하도록 인접 구조체와의 상호작용, 항공기의 반대 측 상에 위치된 유사한 대칭 안테나(symmetric antenna)와의 방사 패턴 중첩 및/또는 RF 창(118)의 방향을 고려할 수 있다. 또 다른 비-제한 예에 있어서, 수직꼬리 또는 수평 날개의 앞전(eading edge) 또는 뒷전(trailing edge)에서 RF 창(118)의 배치는, 예컨대 항공-항공, 항공-우주 및/또는 항공-지상 무선 커버리지를 지원하도록 인접 구조체와의 상호작용, 항공기의 반대 측 상에 위치된 유사한 대칭 안테나(symmetric antenna)와의 방사 패턴 중첩 및/또는 RF 창(118)의 방향을 고려할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 복합재 날개(128)의 하나의 예(예컨대, 복합재 구조체(100))는 항공-우주 통신을 위해 상부 표면(130) 상에 위치된 (예컨대, 다수의 복합재 패널(102)의 제1 복합재 패널(114)에서) 단지 하나의 RF 창(118)만을 포함하는 한편, 다른 예에서는, 복합재 날개(128)는, 예컨대 다른 RF 창(118)(도 2에는 명시적으로 도시되지 않았음)과 동일한 표면 또는 다른 표면 상에 위치된, 하나 이상의 RF 창(118)을 포함할 수 있다.
계속해서 도 7을 참조하면, 복합재 구조체(100)(예컨대, 복합재 날개(128))는 적어도 하나의 억세스 패널(access panel; 204)을 포함할 수 있다. 억세스 패널(204)은 다수의 복합재 패널(102) 중 적어도 하나의 복합재 패널(예컨대, 제1 복합재 패널(114))에 형성될 수 있다. 억세스 패널(204)은, 예컨대 RF 안테나(124) 및/또는 공진 캐비티(198)(도 1)에 억세스하기 위해, 복합재 구조체(100)의 내부 체적(106)(도 1)에 대한 억세스를 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, RF 창(118)이 복합재 날개(128)의 뿌리 가까이에 위치될 때, 접근은 항공기의 주 구조체(예컨대, 기체)로부터 복합재 날개(128)를 제거하는 것에 의해 용이하게 얻어질 수 있다.
도 1을 참조하면서 도 6을 참조하면, 복합재 구조체(100)는 다수의 내부 지지체(internal supports; 202)를 포함할 수 있다. 다수의 내부 지지체(202)는 복합재 구조체(100)의 내부 표면(194)(도 6)(예컨대, 다수의 복합재 패널(102)의 내부 몰드 라인(190)(도 6)에 결합되고 내부 체적(106) 내에 배치될 수 있다. 다수의 내부 지지체(202)는 복합재 구조체(100)의 구조적 무결성을 증가시킬 수 있다.
도 1에서 운송수단(112), 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리(210), 제1 복합재 패널(114) 및/또는 제2 복합재 패널(116)의 예시된 실시예는 다른 예시적 실시예가 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 또는 구조적 제한을 암시하도록 의미하지는 않는다. 예시된 것에 부가하거나 및/또는 대신하는 다른 특징이 이용될 수도 있다. 몇몇 특징은 몇몇 예시적 실시예에서 불필요할 수도 있다. 또한, 몇몇 블록은 몇몇 기능적 특징을 예시하도록 제공된다. 이들 블록 중 하나 이상은 다른 예시적 실시예에서 구현될 때 다른 블록에 결합되거나 및/또는 다른 블록으로 분할될 수 있다. 더욱이, 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리(210)는 복합재(예컨대, 제1 복합재 재료(146), 제2 복합재 재료(148) 및/또는 제3 복합재 재료(174)) 및/또는 코어(예컨대, 제1 코어(156), 제2 코어(162) 및/또는 제3 코어(180)) 이외의 부가적 재료를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면서 도 1을 참조하면, 하나의 예로서, 다수의 내부 지지체(202)는 날개보(spars; 206) 및/또는 리브(ribs; 208)를 포함할 수 있다. 다른 내부 지지체(202), 예컨대 보강재(stringers), 버팀대(struts) 등이 또한 이용될 수 있다.
도 9를 참조하면서 도 1 내지 도 6을 참조하면, 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리, 예컨대 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리(210)(도 1)를 제조하기 위한, 일반적으로 300으로 지시된, 본 발명 방법의 1실시예는, 블록(302)에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)를, 예컨대 몰드(mold) 상에 레이 업하는 것(laying up)을 포함할 수 있다. 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)는 내부 주변 엣지(212)(도 5)에 의해 정의된 개구(opening)를 포함할 수 있다.
방법(300)은, 블록(304)에 도시된 바와 같이, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)에 걸쳐 적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)를 레이 업하는 것을 더 포함할 수 있다. 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)는 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)의 개구 내에 위치되고 내부 주변 엣지(212)를 따라 결합될 수 있다. 예컨대, 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)에는 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)가 끼워질 수 있다.
방법(300)은, 블록(306)에 도시된 바와 같이, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152) 및 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)에 걸쳐 제1 코어(156) 및 제2 코어(162)를 레이 업하는 것을 더 포함할 수 있다. 제1 코어(156)는 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)에 걸쳐 배치될 수 있다. 제2 코어(162)는 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)에 걸쳐 배치될 수 있다. 하나의 예로서, 제1 코어(156)는 내부 주변 엣지(216)(도 5)에 의해 정의된 개구를 포함할 수 있다. 제2 코어(162)는 제1 코어의 개구 내에 위치되고 내부 주변 엣지(216)를 따라 결합될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코어(156)는, 예컨대 다수의 도전성 보강 핀(166)(예컨대, 도 4에 도시된 핀-보강 제1 코어(164))을 이용하는 것에 의해 형성될 수 있고, 제2 코어(162)는, 예컨대 다수의 비도전성 보강 핀(170)(예컨대, 도 4에 도시된 핀-보강 제2 코어(168))을 이용하는 것에 의해 내부 주변 엣지(216) 내에 형성될 수 있다.
방법(300)은, 블록(308)에 도시된 바와 같이, 제1 코어(156)에 걸쳐 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)를 레이 업하는 것을 더 포함할 수 있다. 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)는 내부 주변 엣지(214)(도 5)에 의해 정의된 개구를 포함할 수 있다. 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 개구는 제2 코어(162)를 노출시킬 수 있다.
방법(300)은, 블록(310)에 도시된 바와 같이, 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 적어도 일부분과 제2 코어(162)에 걸쳐 적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)를 레이 업하는 것을 더 포함할 수 있다. 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)는 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)의 개구 내에 위치되고 내부 주변 엣지(214)를 따라 결합될 수 있다. 예컨대, 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)에는 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)가 끼워질 수 있다.
방법(300)은, 블록(312)에 도시된 바와 같이, 제1 복합재 패널(114)을 형성하기 위해 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제1 코어(156), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160), 및 제2 코어(162)를 공동 경화하는 것(co-curing)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154), 제1 코어(156), 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160), 및 제2 코어(162)는 샌드위치 구조체를 갖춘 제1 복합재 패널(114)을 형성할 수 있다. 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152), 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154) 및 제1 코어(156)는 제1 복합재 패널(114)의 제1 라미네이트(138)를 형성할 수 있다. 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160) 및 제2 코어(162)는 제1 복합재 패널(114)의 제2 라미네이트(140)를 형성할 수 있다. 제2 라미네이트(140)는 제1 라미네이트(138)에 통합될 수 있고(예컨대, 내부 몰드 라인(190)과 외부 몰드 라인(192)을 공유함(도 6)), 제1 복합재 패널(114)에서 RF 창(118)을 정의한다.
방법(300)은, 블록(314)에 도시된 바와 같이, RF 창(118)에, 예컨대 RF 창(118)의 일측에, 근접하는(예컨대, RF 창(118)에 또는 가까운), 제1 복합재 패널(114)에 RF 안테나(124)를 결합하는 것(coupling)을 더 포함할 수 있다. 하나의 예로서, RF 안테나(124)는 (예컨대, 내부 몰드 라인(190)에 관하여 제2 라미네이트(140)에 결합된(도 6)) RF 창(118) 뒤에서 제1 복합재 패널(114)에 결합될 수 있다. 하나의 예로서, RF 안테나(124)는 (예컨대, 외부 몰드 라인(192)에 관하여 제2 라미네이트(140)에 결합된(도 6)) RF 창(118) 앞에서 제1 복합재 패널(114)에 결합될 수 있다. 다른 예로서, RF 안테나(124)는 제2 라미네이트(140) 내에 개재될 수 있다.
방법(300)은, 블록(316)에 도시된 바와 같이, RF 창(118) 및 RF 안테나(124) 뒤에 공진 캐비티(198)(도 6)를 위치시키는 것(positioning)을 더 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 공진 캐비티(198)는 (예컨대, 내부 몰드 라인(190)에 관하여 제2 라미네이트(140)에 결합된(도 6)) RF 창(118) 및 RF 안테나(124) 뒤에서 제1 복합재 패널(114)에 결합될 수 있다.
방법(300)은, 블록(318)에 도시된 바와 같이, 복합재 구조체(100)를 형성하기 위해 제1 복합재 패널(114)을 적어도 하나의 부가적 복합재 패널(예컨대, 제2 복합재 패널(116)(도 1))과 상호연결하는 것(interconnecting)을 더 포함할 수 있다.
복합재 구조체(100)는 운송수단(112)(도 1)의 구조적 구성요소(110)를 형성할 수 있다. 하나의 예로서, 그리고 도 7에 예시된 바와 같이, 복합재 구조체(100)는 항공기의 복합재 날개(128)를 형성할 수 있다. 따라서, 복합재 구조체(100)(예컨대, 복합재 날개(128))는 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리(210)를 포함할 수 있다.
수정, 추가 또는 생략이 본 발명의 범위를 벗어나는 것 없이 방법(300)에 대해 이루어질 수있다. 방법(300)은 더 많은 단계, 더 적은 단계, 또는 다른 단계를 포함할 수 있다. 부가적으로, 단계는 소정의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 더욱이, 방법(300)은 복합재(예컨대, 제1 복합재 패널(114) 및/또는 제2 복합재 패널(116)(도 1) 및/또는 코어(예컨대, 제1 코어(156), 제2 코어(162) 및/또는 제3 코어(180)(도 1)) 외에 다른 부가적 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 예는 도 10에 도시된 바와 같은 항공기 생산 및 서비스 방법(1100)과 도 11에 도시된 바와 같은 항공기(1200)의 상황에서 설명될 수 있다. 생산 개시 이전 동안, 예시적인 방법(1100)은 항공기(1200)의, 블록(1102)에 도시된 바와 같이, 사양 및 설계와, 블록(1104)에 도시된 바와 같이, 자재 조달을 포함할 수 있다. 생산 동안, 항공기(1200)의, 블록(1106)에 도시된 바와 같이, 구성요소 및 서브어셈블리 제조와, 블록(1108)에 도시된 바와 같이, 시스템 통합이 발생될 수 있다. 그 후, 항공기(1200)는, 블록(1112)에 도시된 바와 같이, 서비스 중에 배치되도록 하기 위해, 블록(1110)에 도시된 바와 같이, 인증 및 인도를 통해 나갈 수 있다. 서비스 중인 동안, 항공기(1200)는, 블록(1114)에 도시된 바와 같이, 정기적인 유지보수 및 점검을 위해 예정될 수 있다. 정기적인 유지보수 및 점검은 항공기(1200)의 하나 이상의 시스템의 변형, 재구성, 개장(refurbishment) 등을 포함할 수 있다.
예시적 방법(1100)의 프로세스의 각각은 시스템 통합자, 제3자, 및/또는 오퍼레이터(예컨대, 소비자)에 의해 수행 또는 실행될 수 있다. 본 설명의 목적을 위해, 시스템 통합자는, 제한 없이, 소정 수의 항공기 제조업체 및 메이저-시스템 하청업체를 포함할 수 있고; 제3 자는, 제한 없이, 소정 수의 판매자, 하청업체, 및 공급자를 포함할 수 있고; 오퍼레이터는 항공사, 리스 회사, 군사 업체, 서비스 단체 등을 포함할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 예시적 방법(1100)에 의해 생산된 항공기(1200)는 복수의 상위-레벨 시스템(1204) 및 내부(interior; 1206)를 갖는 기체(airframe; 1202)를 포함할 수 있다. 상위-레벨 시스템(1204)의 예는 추진 시스템(1208), 전기 시스템(1210), 유압 시스템(1212) 및 환경 시스템(1214) 중 하나 이상을 포함한다. 소정 수의 다른 시스템이 포함될 수 있다. 항공 우주의 예가 도시됨에도 불구하고, 여기에 개시된 원리는, 자동차 및 해양 산업과 같은, 다른 산업에도 적용될 수 있다.
여기에 도시되거나 설명된 장치 및 방법은 제조 및 서비스 방법(1100)의 단계 중 어느 하나 이상 동안 채택될 수 있다. 예컨대, 구성요소 및 서브어셈블리 제조(블록 1106)에 대응하는 구성요소 또는 서브어셈블리는 항공기(1200)가 서비스 중인 동안(블록 1112) 생산된 구성요소 또는 서브어셈블리와 유사한 방식으로 제조 또는 생산될 수 있다. 또한, 장치 및 방법의 하나 이상의 예, 또는 그 조합은, 예컨대 항공기 제조 및 서비스 공정에서 위조 구성요소와 관련된 위험을 실질적으로 감소시키는 것에 의해, 생산 단계(블록 1108, 1110) 동안 이용될 수 있다. 마찬가지로, 장치 및 방법의 하나 이상의 예, 또는 그 조합은, 예컨대 제한 없이, 항공기(1200)가 서비스 중에 있는 동안(블록 1112) 그리고 유지보수 및 점검 단계(블록 1114) 동안 이용될 수 있다.
더욱이, 본 발명은 이하의 조항에 따른 실시예를 구비하여 구성된다.
조항 1.
전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 제1 라미네이트와;
전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 상기 내부 주변 엣지를 따라 상기 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 제2 라미네이트;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
조항 2.
조항 1의 복합재 재료로서, 상기 제1 라미네이트가:
적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제1 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이 및 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제1 코어;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 3.
조항 2의 복합재 패널로서, 상기 제2 라미네이트가:
적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제2 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제2 코어;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 4.
조항 3의 보강 섬유재 패널로서,
상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지고,
상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지며,
상기 제2 코어가 상기 제1 코어와 인접하는 것을 특징으로 한다.
조항 5.
조항 3의 복합재 패널로서,
상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이, 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이, 및 상기 제2 코어가 비도전성이고 유전체인 것을 특징으로 한다.
조항 6.
조항 3의 복합재 패널로서,
안테나와;
상기 제2 라미네이트 및 상기 안테나 뒤에 배치된 공진 캐비티;를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 7.
조항 6의 복합재 패널로서,
상기 안테나가 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와 상기 제2 코어 사이에 개재되는 것을 특징으로 한다.
조항 8.
조항 6의 복합재 패널로서,
상기 안테나가 상기 제2 코어와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재되는 것을 특징으로 한다.
조항 9.
조항 6의 복합재 패널로서,
상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 내부 몰드 라인과;
상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 외부 몰드 라인;을 더 구비하되,
상기 안테나가 상기 내부 몰드 라인을 따라 상기 제2 라미네이트에 결합되는 것을 특징으로 한다.
조항 10.
조항 6의 복합재 패널로서,
상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 내부 몰드 라인과;
상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 외부 몰드 라인;을 더 구비하되,
상기 안테나가 상기 외부 몰드 라인을 따라 상기 제2 라미네이트에 결합되는 것을 특징으로 한다.
조항 11.
상호연결된 다수의 복합재 패널을 구비하여 구성되되, 상기 다수의 복합재 패널 중 적어도 하나의 복합재 패널이:
전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 제1 라미네이트와;
전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 상기 내부 주변 엣지를 따라 상기 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 제2 라미네이트;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복합재 구조체.
조항 12.
조항 11의 복합재 구조체로서,
상기 제1 라미네이트가:
적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제1 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이 및 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제1 코어;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 13.
조항 12의 복합재 구조체로서, 상기 제2 라미네이트가:
적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제2 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제2 코어;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 14.
조항 13의 보강 섬유재 구조체로서,
상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지고,
상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지며,
상기 제2 코어가 상기 제1 코어와 인접하는 것을 특징으로 한다.
조항 15.
조항 11의 복합재 구조체로서,
안테나와;
상기 제2 라미네이트 및 상기 안테나 뒤에 배치된 공진 캐비티;를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
조항 16.
조항 11의 복합재 구조체로서,
상기 복합재 구조체가 운송수단의 구조적 구성요소를 형성하는 것을 특징으로 한다.
조항 17.
조항 11의 복합재 구조체로서,
상기 복합재 구조체가 항공기의 복합재 날개를 형성하는 것을 특징으로 한다.
조항 18.
전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료를 구비하되, 외부 주변 엣지 및 내부 주변 엣지를 더 구비하는, 제1 라미네이트와;
전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료를 구비하되, 상기 내부 주변 엣지를 따라 상기 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 제2 라미네이트;
상기 제2 라미네이트에 관하여 위치된 안테나; 및
상기 제2 라미네이트 및 상기 안테나 뒤에 배치된 공진 캐비티;를 구비하는 복합재 패널을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리.
조항 19.
조항 18의 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리로서,
상기 제1 라미네이트가:
적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제1 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이 및 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제1 코어;를 구비하여 구성되고,
상기 제2 라미네이트가:
적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와;
적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이; 및
제2 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제2 코어;를 구비하여 구성되고;
상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지고,
상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이에는 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이가 끼워지며,
상기 제2 코어가 상기 제1 코어와 인접하는 것을 특징으로 한다.
조항 20.
조항 18의 컨포멀 복합재 안테나 어셈블리로서,
상기 복합재 패널이 복합재 구조체를 형성하기 위해 적어도 하나의 부가적 복합재 패널에 상호연결되는 것을 특징으로 한다.
개시된 장치 및 방법의 다양한 실시예가 도시되고 설명됨에도 불구하고, 변형이 명세서를 파악함에 따라 당업자에 대해 야기될 수 있다. 본 출원은 이러한 변형을 포함하고 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (10)

  1. 전자기 방사선에 대해 불투과성인 제1 복합재 재료(146)를 구비하되, 외부 주변 엣지(142) 및 내부 주변 엣지(144)를 더 구비하는, 제1 라미네이트(138)와;
    전자기 방사선에 대해 투과성인 제2 복합재 재료(148)를 구비하되, 상기 내부 주변 엣지를 따라 상기 제1 라미네이트 내에 배치되고 물리적으로 결합되는, 제2 라미네이트(140);를 구비하여 구성되고,
    안테나(124)와;
    상기 제2 라미네이트(140) 및 상기 안테나 뒤에 배치된 공진 캐비티(198);를 더 구비하여 구성되고,
    상기 제1 라미네이트(138)가:
    적어도 하나의 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)와;
    적어도 하나의 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154); 및
    제1 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이 및 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제1 코어(156);를 구비하고,
    상기 제2 라미네이트(140)가:
    적어도 하나의 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와;
    적어도 하나의 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160); 및
    제2 샌드위치 구조체를 형성하기 위해 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이 사이에 개재된 제2 코어(162);를 구비하고,
    상기 안테나(124)가 상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)와 상기 제2 코어(162) 사이 또는 상기 제2 코어(162)와 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158)에는 상기 제1 섬유-보강 폴리머 플라이(152)가 끼워지고(interleaved),
    상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160)에는 상기 제2 섬유-보강 폴리머 플라이(154)가 끼워지며,
    상기 제2 코어(162)가 상기 제1 코어(156)와 인접하는 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 섬유-보강 폴리머 플라이(158), 상기 제4 섬유-보강 폴리머 플라이(160), 및 상기 제2 코어(162)가 비도전성이고 유전체인 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 라미네이트(138)와 상기 제2 라미네이트(140)에 의해 정의된 내부 몰드 라인(190)과;
    상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 외부 몰드 라인(192);을 더 구비하되,
    상기 안테나(124)가 상기 내부 몰드 라인을 따라 상기 제2 라미네이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 라미네이트(138)와 상기 제2 라미네이트(140)에 의해 정의된 내부 몰드 라인(190)과;
    상기 제1 라미네이트와 상기 제2 라미네이트에 의해 정의된 외부 몰드 라인(192);을 더 구비하되,
    상기 안테나(124)가 상기 외부 몰드 라인을 따라 상기 제2 라미네이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 복합재 패널.
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