RU2126468C1 - Гибкий материал для стенки емкости, находящейся под давлением - Google Patents

Гибкий материал для стенки емкости, находящейся под давлением Download PDF

Info

Publication number
RU2126468C1
RU2126468C1 RU97106806A RU97106806A RU2126468C1 RU 2126468 C1 RU2126468 C1 RU 2126468C1 RU 97106806 A RU97106806 A RU 97106806A RU 97106806 A RU97106806 A RU 97106806A RU 2126468 C1 RU2126468 C1 RU 2126468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
angle
layers
fibrous material
fibrous
Prior art date
Application number
RU97106806A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97106806A (ru
Inventor
С.Кассиас Роберт
Original Assignee
Локхид Мартин Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Локхид Мартин Корпорейшн filed Critical Локхид Мартин Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2126468C1 publication Critical patent/RU2126468C1/ru
Publication of RU97106806A publication Critical patent/RU97106806A/ru

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B9/00—Circular knitting machines with independently-movable needles
    • D04B9/06—Circular knitting machines with independently-movable needles with needle cylinder and dial for ribbed goods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/06—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer mechanically connected, e.g. by needling to another layer, e.g. of fibres, of paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • D04B21/165—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads with yarns stitched through one or more layers or tows, e.g. stitch-bonded fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/71—Resistive to light or to UV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2327/00—Polyvinylhalogenides
    • B32B2327/12—Polyvinylhalogenides containing fluorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2367/00—Polyesters, e.g. PET, i.e. polyethylene terephthalate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2377/00—Polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00—Containers; Receptacles
    • B32B2439/40—Closed containers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0241—Fabric incorporating additional compounds enhancing mechanical properties
    • D10B2403/02412—Fabric incorporating additional compounds enhancing mechanical properties including several arrays of unbent yarn, e.g. multiaxial fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Tents Or Canopies (AREA)

Abstract

Изобретение представляет материал пригодный для использования в качестве стенки контейнера, находящегося под давлением, такого, как газовая камера дирижабля. Изобретение включает первый гибкий слой, содержащий ткань, включающую пряжу волокнистого материала, образующую переплетение под углом 90o друг к другу. Включает вторую гибкую ткань, содержащую пряжу волокнистого материала под углом плюс и минус 45o. Величина деформации при разрушении для волокнистого материала второго слоя является большей, чем для волокнистого материала под углами 0o и 90o первого слоя. Первый и второй слои связывают вместе с помощью смолы. Материал содержит пленку газонепроницаемого материала и материала, устойчивого к ультрафиолетовому излучению, который прикрепляют к первым двум слоям. Изобретение позволяет создать материал, имеющий большую деформацию при растяжении, стойкий под действием ультрафиолетового излучения и удерживающий гелиевый газ. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к области гибких материалов, в частности, к области гибких композитных материалов. Материал имеет прямое применение в надуваемых конструкциях, таких как газовая камера для дирижаблей.
В крупномасштабных нежестких дирижаблях, материал, используемый для газовой камеры, должен отвечать большому количеству конструкционных требований, таких как высокая прочность, обеспечивать сопротивление надрыву, выступать в качестве газового барьера, не подвергаться деструкции за счет действия окружающей среды, включая ультрафиолетовое излучение, благодаря выдерживанию на солнечном свету. Таким образом, такой материал изгибается являясь многослойным ламинатом, объединяющим материалы с различными свойствами. Первичные осевые нагрузки на любую часть стенки газовой камеры возникают под углом 0o к продольной оси газовой камеры и под углом 90o к ней (периферически). Таким образом, большинство ламинатов включает плетеный волокнистый материал с волокнистым материалом ориентированным под углами 0o и 90o. Дополнительно, для выдерживания нагрузок при сдвиге, волокнистый материал включают иногда с ориентациями под углом плюс или минус 45o к этим несущим осевым нагрузкам.
В известных ранее конструкциях, где уровни напряжений были низкими, часто использовали несколько слоев плетеной хлопчатобумажной ткани пропитанной каучуком для обеспечения газового затвора. Позже были использованы искусственные волокна, такие как RAYONTTM или DACRONAM, производимые E.I. duPont de Nemours and Company (на которую далее ссылаются как на" DuPont"). Слои хлопковой ткани располагали под углами 0o и 90o (осевые или прочностные слои) для растягивающих нагрузок и под углом плюс и минус 45o (биосные слои) для сдвиговых нагрузок. Однако, этот подход не всегда приводил к оптимальной прочности конструкции, например, прочности, которая требовалась для выдерживания нагрузки при сдвиге обычно гораздо меньше, чем прочность биосных слоев. Использование тех же материалов для обеих осевых растягивающих нагрузок, а также и биосевых нагрузок (сдвига) часто приводило к тяжелым последствиям.
В некоторых современных конструкциях используется плетеное полиэфирное волокно, например, DACRONTM под углами 0o и 90o к осевой нагрузке несущего материала. Пленка материала, которая является непроницаемой для гелия, например, из полиэфиртерефталата, которая служит в качестве газового барьера, подвергается также некоторому действию напряжений сдвига. Обычный полиэфиртерефталат продается DuPont под торговой маркой MYLARTTM. Плетеное полиэфирное волокно, например, DACRONTM имеет очень большую величину деформации к разрушению, около 20 процентов. Однако, в больших, не жестких дирижаблях, требования прочности использование очень высокопрочных материалов, например, жидкокристаллического термотропного (спряденного из расплава) полиэфирполиарилатного волокна, например, VECTRANTM, производимого Hoechat Celanese, Germany, для выдерживания осевых нагрузок. Другой высокопрочный материал представляет лиотропное (спряденное из растворителя) ароматическое полиарамидное волокно, такое как KEVLARTM, которое производится DuPont. Однако, оба волокна VECTRANTM KEVLARTM обладают очень малой величиной предела прочности на разрушение, порядка 4 процентов. Если биосные слои изготовлены из одного и того же материала, биосевая нагрузка под углами 0o и 90o к волокну будет передавать значительную нагрузку под углом 45o к биосным слоям. Использование этих слоев для работы в таких жестких условиях, как для слоев под углами 0o и 90o, приводит к потенциальной форме разрушения или ослабления системы. Фактически наличие биосного слоя с более высоким растяжением, чем у слоя под углами 0o и 90o (прочностные волокна), исключает преждевременное разрушение в биосном слое при предельной нагрузке в напряженных волокнах.
В некоторых ранее известных подходах отмечается отказ от использования такой концепции, например, German патент N DE 3702936 "Волокнистый композитный материал с высокой прочностью и высоким модулем волокна в различных ориентация" S. Roth et al.. Roth, et al. рекомендуют использование волокон под углами 0o и 90o с высокой прочностью и растяжением вместе с волокнами под углом 45o, которые имеют высокие модули эластичности для использования в жестких композитных структурах. Таким образом, величина деформации разрушения волокон под углом плюс или минус 45o является меньше, чем у волокон под углами 0o и 90o.
В патенте США N 4770918 "Диаграмма для получения зонда" A.Hayashi раскрыта гибкая диаграмма для получения зонда, имеющая, по крайней мере, один слой первой плетеной ткани, обладающей низким растяжением, и, по крайней мере, два слоя второй плетеной ткани, обладающей высоким растяжением. Первые и вторые ткани располагают таким образом, что их основы пересекают друг друга под углами между 10 и 80o, тем самым растяжение диаграммы в направлении основ в направлении первой ткани обычно равно растяжению диаграммы в направлении, расположенном под углом 45o относительно направления основ первой ткани. Это способствует легкости поворота диаграммы. Конечно, это изобретение будет давать неэффективную конструкцию, находящуюся под давлением.
Другие патенты, представляющие общий интерес, где материалы с различными свойствами объединяют в индивидуальную гибкую конструкцию, являются патентами США N 5189280 "Трехмерная волокнистая конструкция, обладающая улучшенной устойчивостью к проникновению" G.A.Harpel, et al., 4871589 "Контейнеры с гибкими стенками" E.Potente E.t.al., и 5215795 "Поглощающая удар воздушная камера" М. Matsumoto et al.
Кроме того, из уровня техники в данной области известен материал для стенки емкости (аэростата), находящейся под давлением, включающий гибкий слой, содержащий ткань из пряжи волокнистого материала, сотканного с образованием переплетения под углом 90o. Материал имеет газонепроницаемую пленку и слой, содержащий наполнитель, обеспечивающий устойчивость материала к ультрафиолетовому излучению ( US, А5118558, кл. В 32 В 7/00, 1992).
Целью изобретения является создание волокнистого материала для изготовления гибких контейнеров, находящихся под давлением, у которых слои, несущие двуосную нагрузку сдвига, имеют большую деформацию при разрушении, чем слои, несущие осевую нагрузку при растяжении, которые не деструктурируют за счет ультрафиолетового излучения, которые способны удерживать гелиевый газ и которые легко состыковываются друг с другом.
Этот технический результат достигается за счет того, что материал для стенки емкости, находящейся под давлением, содержащий первую гибкую ткань, включающую пряжу волокнистого материала, образующую переплетение под углом 90o, содержит вторую гибкую ткань, включающую пряжу волокнистого материала под углом плюс и минус 45o и имеющую величину деформации при разрушении больше, чем величина деформации волокнистого материала под углами 0o и 90o первой ткани, при этом указанные первая и вторая ткани накладываются сверху и полностью связываются вместе с помощью матрицы смолы.
Является целесообразным, чтобы материал содержал пленку газонепроницаемого материала, связанную с одной из противоположных внешних боковых поверхностей первой гибкой ткани, с которой связывают вторую гибкую ткань.
Кроме того, материал может иметь ткань материала, устойчивого к ультрафиолетовому излучению, прикрепленную поверх указанной пленки, при этом первую и вторую ткань связывают вместе, предпочтительно прошивают вместе.
Новые свойства, являющиеся характерными для изобретения, как с организационной точки зрения, так и с точки зрения работы, вместе с дальнейшими целями и их преимуществами будут лучше понятны из следующего описания вместе с сопровождающими чертежами, в которых предпочтительные примеры выполнения показаны на чертежах. Особо понятно, однако, что чертежи представлены только с целью иллюстрации и описания и не предназначены для ограничения изобретения.
На Фиг. 1 показан перспективный вид дирижабля;
на фиг. 2 - перспективный вид части стенки газовой камеры, изготовленной из гибкого текстильного ламината, иллюстрируя главную ось ориентации волокнистого материала;
на фиг. 3 - частичный перспективный вид части текстильного ламината, где первый и второй слои являются плетеными материалами;
на фиг. 4 - частичный вид сбоку второго варианта текстильного ламината, в котором волокнистый материал, изготавливаемый из первого и второго слоев представляет однонаправленные слои, которые являются состыкованными вместе;
на фиг. 5 - вид третьего варианта перпендикулярной плоскости текстильного ламината, где кроме того, волокнистый материал составляет оба первый и второй слои, которые являются однонаправленными слоями, которые являются связанными вместе;
на фиг. 6 - вид сбоку третьего варианта текстильного ламината, представленного на фиг.5.
на фиг. 7 - графически показана прочность герметизации волокна под углами 0o и 90o в виде функции отношения скорости деформации при разрушении волокна под углами 0o и 90o с волокном под углом плюс или минус 45o.
Показанный на фиг. 1 перспективный вид дирижабля, в целом обозначен позицией 10. Транспорт 10 включает газовую камеру 12, имеющую продольную ось 13A, поперечную ось 13B и вертикальную ось 13C. Гандолу 14 подвешивают на газовой камере, в которой располагают множество движущихся систем 16 смонтированных на ней. Когда увеличивается размер транспорта, создаются большие уровни напряжений в газовой камере 12. Кроме того, газовая камера 12 должна быть: непроницаемой для гелиевого газа; не должна подвергаться действию окружающей среды (включая ультрафиолетовое излучение); должна быть способной состыковываться; и допускать повреждения. Идя навстречу всем этим требованиям необходима ламинированная многослойная гибкая ткань, изготовленная из различных материалов, имеющих специфические механические свойства.
На фиг. 2 показана часть гибкой стенки 20, имеющей внутреннюю поверхность 22 и внешнюю поверхность 24, содержащей множество слоев волокнистого материала. Главные осевые нагрузки подводятся вдоль оси под углом 0 , совпадающей с продольной осью 13А и имеющей позицию 26, и под углом 90 к ней и обозначенной позицией 28. Таким образом, волокнистый материал " несущий главную нагрузку, выравнивают с этими осями. Сдвиговые нагрузки, испытываемые волокнистым материалом выравнивают с направлениями под углом плюс и минус 45o указанными номерами 30 и 32. Угол в 45o может быть доведен на основании детальных требований конкретного применения.
Как показано на фиг. 3, гибкую стенку 20 изготавливают из (начиная "от внутренней поверхности 22) первого слоя смолы 40, которую связывают с первым слоем 42 плетеной пряжи с индивидуальными пучками под углами 0 и 90o. Слой смолы 40 и последующие слои смолы являются предпочтительно полиуретановыми. Первый слой 42 изготавливают из высокопрочной пряжи, такой как жидкокристаллическое термотропное (спряденное из расплава) полиэфирполиарилатное волокно (VECTRANTM). Пригодным также является лиотропное (спряденное из растворителя) ароматическое полиарамидное волокно (KEVLARTM). Второй слой смолы 44 отделяет первый слой 42 от второго слоя 46 плетеного волокнистого материала с индивидуальными прядями под углом плюс или минут 45o. Третий слой смолы отделяет второй слой 46 от пленки материала, которая является, по существу непроницаемой для гелиевого газа, такой как полиэфиртерефталат (MYLARTM). Наконец, четвертый слой смолы используют для связывания внешнего слоя материала, который обладает устойчивостью к деструкции за счет ультрафиолетового излучения и обеспечивает также защиту от ветровой эрозии и ей подобных явлений. Такой материал представляет поливинилфторидное волокно, которое продают под торговой маркой TEDLARTM DuPont. Как проиллюстрировано на рисунке 3, материал иллюстрируют в его "приподнятой форме". Альтернативой MYLARTM или TEDLARTM должно быть увеличение содержания смолы в ламинате с тем, чтобы импрегнировать волокна, создавая газонепроницаемый слой.
Критическим фактором в выборе материалов для стенки газовой камеры 20, кроме того что они являются химически совместимыми, является то, что деформация (см на см) при разрушении второго слоя волокнистого материала является выше, чем деформация при разрушении для первого слоя. Это будет обеспечивать то, что деформации, введенные осевыми нагрузками под углами 0 и 90o в слой 42, не создают разрушений, когда передаются в слой 46. Кроме того, наличие материала с высокой скоростью деформации для второго слоя 46 является очень желательным в том смысле, что он снижает вероятность сосредоточений локального напряжения.
На фиг. 4 показан второй вариант рассматриваемого материала, обозначенного в целом позицией 60. Начиная снизу, материал включает первый слой смолы 61; первый слой 62, имеющий слой 64 однонаправленного волокнистого материала под углом 0o и слой 66 под углом 90o; второй слой 70, имеющий слой 72 однонаправленного волокнистого материала под углом плюс 45o и второй слой 74 под углом минус 45o. Четыре слоя 62, 64, 72 и 74 прошивают вместе стежками, обозначенными позицией 78. Барьерный слой материала для гелиевого газа, например, MYLARTM слой 79 прикрепляют сверху слоем смолы 76 и конечный слой 80 материала такого как TEDLARTM устойчивого к ультрафиолетовому излучению прикрепляют с помощью слоя смолы 82. Как и в первом варианте, показанном на фиг. 3, когда индивидуальные слои связывают вместе, первый и второй слои 62 и 70 соответственно, становятся инкапсулированными в гибкой матрице смолы. Необходимо отметить, что плетеный или вытканый первый и второй слои материала 42 и 46 соответственно показанные на фиг. 3 могут быть также состыкованы вместе.
На фиг. 5 и 6 показан третий вариант, обозначенный позицией 90, где первый и второй слои 62 и 70, показанные на фиг. 4, связывают вместе как указано позицией 92. Остаток материала 90 подобен материалу согласно фиг. 4. Вновь, необходимо отметить, что плетеный или вытканый первый и второй слои материала 42 и 46, соответственно показанные на фиг. 3 могут быть также связаны вместе для улучшения прочности.
Как упомянуто ранее, критическим для изобретения является то, что величина деформации при разрушении для волокнистого материала во втором слое плюс или минус 45o должна быть больше, чем в волокнистом материале под углами 0 и 90o для первого слоя. На фиг. 7 проиллюстрирована важность этой характеристики. Прочность материала под действием обеих моноосевых и биосевых нагрузок показывают серией различных величин деформации для биаксиального материала. Деформацию при разрушении биаксиального материала делят на деформацию при разрушении материала под углами 0 и 90o с получением отношения деформации. Если отношение является меньше 1, то биосный слой под углом плюс или минус 45o будет разрушаться первым, если отношение больше 1, слой под углами 0 и 90o будет разрушаться первым. Тяжелое последствие для низких отношений является очевидным.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылками на конкретные варианты, должно быть понятно, что варианты служат в большей степени для иллюстрации большого количества вариантов и модификаций, которые могут быть осуществлены специалистом в этой области. Таким образом, изобретение ограничивается только сутью и объемом прилагаемой формулы изобретения.
Изобретение находит применимость в промышленности композитных материалов и авиационной промышленности.

Claims (5)

1. Материал для стенки емкости, находящейся под давлением, содержащий первую гибкую ткань, включающую пряжу волокнистого материала, образующую переплетение под углом 90o, отличающийся тем, что содержит вторую гибкую ткань, включающую пряжу волокнистого материала под углом плюс и минус 45o и имеющую величину деформации при разрушении больше, чем величина деформации волокнистого материала под углами 0o и 90o первой ткани, при этом указанные первая и вторая ткани накладываются сверху и полностью связываются вместе с помощью матрицы смолы.
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что содержит пленку газонепроницаемого материала, связанную с одной из противоположных внешних боковых поверхностей первой гибкой ткани, с которой связывают вторую гибкую ткань.
3. Материал по п. 2, отличающийся тем, что имеет ткань материала, устойчивого к ультрафиолетовому излучению, прикрепленную поверх указанной пленки.
4. Материал по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что указанные первую и вторую ткани связывают вместе.
5. Материал по любому из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что указанные первую и вторую ткани прошивают вместе.
RU97106806A 1994-09-30 1995-05-01 Гибкий материал для стенки емкости, находящейся под давлением RU2126468C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31553194A 1994-09-30 1994-09-30
US315.531 1994-09-30
US315,531 1994-09-30
PCT/US1995/005383 WO1996010666A1 (en) 1994-09-30 1995-05-01 Flexible material for use in an inflatable structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2126468C1 true RU2126468C1 (ru) 1999-02-20
RU97106806A RU97106806A (ru) 1999-03-27

Family

ID=23224851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97106806A RU2126468C1 (ru) 1994-09-30 1995-05-01 Гибкий материал для стенки емкости, находящейся под давлением

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0784717B1 (ru)
JP (1) JPH10510766A (ru)
KR (1) KR100256720B1 (ru)
CN (1) CN1168703A (ru)
AU (1) AU716786B2 (ru)
BR (1) BR9508863A (ru)
CA (1) CA2195548C (ru)
DE (1) DE69528467T2 (ru)
HK (1) HK1000584A1 (ru)
IL (1) IL113520A0 (ru)
MY (1) MY115362A (ru)
NZ (1) NZ285263A (ru)
RU (1) RU2126468C1 (ru)
TW (1) TW275053B (ru)
WO (1) WO1996010666A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644203C2 (ru) * 2012-06-08 2018-02-08 Зе Боинг Компани Оптимизированная перекрестная ориентация слоев в композитных ламинатах
RU2690272C2 (ru) * 2011-03-10 2019-05-31 Каратзис С.А. Устройство для растягивания стежков, растягивающее устройство для создания сети с растянутыми стежками, способ создания сети с растянутыми стежками и сеть с растянутыми стежками

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5809805A (en) * 1996-09-03 1998-09-22 Mcdonnell Douglas Corporation Warp/knit reinforced structural fabric
GB2329909A (en) * 1997-10-03 1999-04-07 Wright M & Sons Ltd Woven protective barrier fabric
DE10011004A1 (de) * 1999-08-10 2001-02-22 Rexam Ind Corp Hochfestes leichtes Verbundmaterial aus Stoff mit niedriger Gaspermeabilität
JP4106473B2 (ja) * 2000-12-13 2008-06-25 村田機械株式会社 ブレイダによるエンベロープの製造方法
WO2003072350A1 (fr) * 2002-02-26 2003-09-04 Teijin Limited Materiau pelliculaire
US6979479B2 (en) * 2003-03-14 2005-12-27 Lockheed Martin Corporation Flexible material for lighter-than-air vehicles
US7560400B2 (en) * 2003-07-16 2009-07-14 Raytheon Company Radome with polyester-polyarylate fibers and a method of making same
JP2010143208A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Toyota Boshoku Corp エアバッグ基布並びにそれを用いたエアバッグ及びエアバッグの製造方法
EP2610375A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-03 Fundacio Cetemmsa Multi-axial multilayer woven fabric, process for its manufacture and use of such fabric for a reinforcement composite
FR2993284B1 (fr) * 2012-07-12 2015-02-20 Cie Chomarat Complexe textile de renforcement pour pieces composites, et pieces composites integrant un tel complexe
CN104108211B (zh) * 2014-06-30 2016-08-17 铱格斯曼航空科技集团有限公司 一种轻质高强充气膜材料及其制备方法
JP6133371B2 (ja) * 2015-09-03 2017-05-24 株式会社カシワテック 発泡器
CN109228596B (zh) * 2018-07-05 2021-01-19 滁州学院 一种储气囊体
CN208774709U (zh) * 2018-09-14 2019-04-23 上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司 一种安全气囊门铰链

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3304345C2 (de) * 1983-02-09 1986-04-10 Karl Mayer Textil-Maschinen-Fabrik Gmbh, 6053 Obertshausen Kettenwirkware mit Verstärkungsfäden
US4615934A (en) * 1985-11-22 1986-10-07 Peabody Abc Corporation Warp knit weft insertion fabric and plastic sheet reinforced therewith
DE3702936A1 (de) * 1987-01-31 1988-08-11 Dornier Gmbh Faserverbundwerkstoff
ATE51907T1 (de) * 1987-05-14 1990-04-15 Heimbach Gmbh Thomas Josef Materialbahn.
US5118558A (en) * 1990-02-16 1992-06-02 Ilc Dover, Inc. Laminate material particularly adapted for hull of aerostats
JPH04189643A (ja) * 1990-11-21 1992-07-08 Nissan Motor Co Ltd 車両用エアバッグ装置の袋体
US5399418A (en) * 1991-12-21 1995-03-21 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Multi-ply textile fabric especially for protection suits and the like

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690272C2 (ru) * 2011-03-10 2019-05-31 Каратзис С.А. Устройство для растягивания стежков, растягивающее устройство для создания сети с растянутыми стежками, способ создания сети с растянутыми стежками и сеть с растянутыми стежками
RU2644203C2 (ru) * 2012-06-08 2018-02-08 Зе Боинг Компани Оптимизированная перекрестная ориентация слоев в композитных ламинатах

Also Published As

Publication number Publication date
NZ285263A (en) 1998-09-24
KR970705663A (ko) 1997-10-09
DE69528467T2 (de) 2003-02-06
EP0784717A1 (en) 1997-07-23
EP0784717B1 (en) 2002-10-02
EP0784717A4 (en) 1998-01-07
DE69528467D1 (de) 2002-11-07
CA2195548A1 (en) 1996-04-11
BR9508863A (pt) 1997-11-11
WO1996010666A1 (en) 1996-04-11
KR100256720B1 (ko) 2000-05-15
TW275053B (ru) 1996-05-01
MY115362A (en) 2003-05-31
AU2430995A (en) 1996-04-26
CN1168703A (zh) 1997-12-24
JPH10510766A (ja) 1998-10-20
CA2195548C (en) 2000-12-12
IL113520A0 (en) 1995-07-31
HK1000584A1 (en) 2003-02-28
AU716786B2 (en) 2000-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6074722A (en) Flexible material for use in an inflatable structure
RU2126468C1 (ru) Гибкий материал для стенки емкости, находящейся под давлением
US6914021B2 (en) Flexible wall material for use in an inflatable structure
US6998165B2 (en) Laminate system for a durable controlled modulus flexible membrane
JP2007320313A (ja) 空気より軽量のビークル用の減量フレキシブル積層材料
US10106925B2 (en) Nonwoven flexible composites
JP2007333045A (ja) ガスホルダー用膜材およびそれを用いてなるガスホルダー
US9481144B1 (en) Nonwoven flexible composites
US20010021443A1 (en) Laminate against ballistic actions
McDaniels et al. High strength-to-weight ratio non-woven technical fabrics for aerospace applications
US7178762B2 (en) Reinforcing material for parachutes and methods for reinforcing parachutes
CN108698362A (zh) 非织造柔性复合物
US20020016118A1 (en) High-strength lightweight composite fabric with low gas permeability
CN109963779B (zh) 轻于空气的具有壳体的飞行器，用于这种壳体的层压板以及这种层压板的制造方法
JP2629090B2 (ja) 軟質飛行船
JP2595145B2 (ja) 耐久性複合布
JPH0143620B2 (ru)
MXPA97001206A (en) Flexible material for use in an inflate structure
Harris Advanced material and assembly methods for inflatable structures
RU2228850C1 (ru) Многослойный материал для оболочек летательных аппаратов и способ его изготовления
KR20040095378A (ko) 산업용 고강도 막재료
CN114096629A (zh) 牢固且可拉伸的接缝胶带
Skelton Comparison and Selection of Materials for Air-Supported Structures
Liddell Update on architectural fabrics
JPH0624380A (ja) 船舶用バランサ−バッグ