RU2735149C2 - Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий - Google Patents

Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий Download PDF

Info

Publication number
RU2735149C2
RU2735149C2 RU2017113423A RU2017113423A RU2735149C2 RU 2735149 C2 RU2735149 C2 RU 2735149C2 RU 2017113423 A RU2017113423 A RU 2017113423A RU 2017113423 A RU2017113423 A RU 2017113423A RU 2735149 C2 RU2735149 C2 RU 2735149C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
panel
outer panel
composite structure
space
inner panel
Prior art date
Application number
RU2017113423A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017113423A (ru
RU2017113423A3 (ru
Inventor
Цзянь ДУН
Навид Моайед ХУССЕЙН
Original Assignee
Зе Боинг Компани
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 Зе Боинг Компани filed Critical Зе Боинг Компани
Publication of RU2017113423A publication Critical patent/RU2017113423A/ru
Publication of RU2017113423A3 publication Critical patent/RU2017113423A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2735149C2 publication Critical patent/RU2735149C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/52—Protection, safety or emergency devices; Survival aids
    • B64G1/54—Protection against radiation
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • 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
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • 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
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/02—Layer formed of wires, e.g. mesh
    • 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
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • 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
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • 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
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • 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
    • 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
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • 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
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B32B9/007—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/064—Stringers; Longerons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/066—Interior liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/12—Construction or attachment of skin panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/40—Sound or heat insulation, e.g. using insulation blankets
    • B64C1/403—Arrangement of fasteners specially adapted therefor, e.g. of clips
    • B64C1/406—Arrangement of fasteners specially adapted therefor, e.g. of clips in combination with supports for lines, e.g. for pipes or cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/52—Protection, safety or emergency devices; Survival aids
    • B64G1/56—Protection against meteoroids or space debris
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/36—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels
    • E04C2/365—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels by honeycomb structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/526—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits with adaptations not otherwise provided for, for connecting, transport; for making impervious or hermetic, e.g. sealings
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/06—Ceramics; Glasses; Refractories
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10—Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • 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
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • 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
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • 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
    • B32B2262/0253—Polyolefin 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
    • 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
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/105—Ceramic 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/14—Mixture of at least two fibres made of different materials
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • 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
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • 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
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/212—Electromagnetic interference shielding
    • 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
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • 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
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • 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
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56—Damping, energy absorption
    • 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
    • B32B2307/7246—Water vapor barrier
    • 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
    • B32B2571/00—Protective equipment
    • B32B2571/02—Protective equipment defensive, e.g. armour plates, anti-ballistic clothing
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C2001/0054—Fuselage structures substantially made from particular materials
    • B64C2001/0072—Fuselage structures substantially made from particular materials from composite materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B2001/925—Protection against harmful electro-magnetic or radio-active radiations, e.g. X-rays
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3444—Corrugated sheets
    • E04C2002/345—Corrugated sheets with triangular corrugations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Critical Care (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Многофункциональная композитная конструкция имеет модульное исполнение, которое может быть изменено в зависимости от экстремальных условий, которые будут воздействовать на эту конструкцию, например опасное излучение, поток микрометеоритов и орбитальных осколков, резкие изменения температуры и т.д. Сочетания материалов, используемые в указанной многофункциональной композитной конструкции, обеспечивают создание опорной конструкции с низким весом и максимальной защитой от излучения, воздействия орбитальных осколков и температурных колебаний. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

Description

ОБЛАСТЬ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[001] Настоящее изобретение относится к композитной конструкции для экстремальных условий. В частности, настоящее изобретение относится к многофункциональной композитной конструкции, имеющей модульное исполнение, которое может быть изменено в зависимости от экстремальных условий, воздействующих на эту конструкцию, например опасное излучение, поток микрометеоритов и орбитальных осколков, резкие изменения температуры и т.д. Сочетания материалов, используемые в данной многофункциональной композитной конструкции, обеспечивают создание опорной конструкции с низким весом и максимальной защитой от излучения, воздействия орбитальных осколков и температурных колебаний.
[002] Для лиц, работающих в экстремальных условиях, например космическом пространстве, или занимающихся обработкой ядерных материалов, необходима защита от экстремальных условий. Чувствительные приборы и/или оборудование в этих экстремальных условиях также нуждаются в защите.
[003] Например, в космосе необходимо иметь защищенные помещения для обеспечения защиты от космического излучения, включая защиту как от ионизирующего излучения, так и от неионизирующего излучения. Необходима также защита от сверхскоростного потока микрометеоритов и орбитальных осколков (MMOD). Кроме того, необходима изоляция от экстремальных температурных колебаний (от ниже -200°С до +200°С). Кроме того, защищенные помещения должны иметь конструктивную целостность, чтобы выдерживать необходимые конструктивные нагрузки.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[004] Многофункциональная композитная конструкция согласно раскрытию настоящего изобретения специально разработана для использования в экстремальных условиях. Многофункциональная конструкция включает в себя два или более слоев композитных панелей, при этом самый внешний слой обеспечивает высокую прочность, а самый внутренний слой обеспечивает герметичную оболочку, работающую под повышенным давлением.
[005] Опорная конструкция размещена в пространстве между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя. Опорная конструкция соединена с композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя. Опорная конструкция имеет сотовую конфигурацию, или трапециевидную конфигурацию, или какую-либо другую эквивалентную конфигурацию. Конфигурацию опорной конструкции делит пространство между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя на множество разделенных пространств.
[006] Пеноматериал заполняет указанное множество разделенных пространств между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя. Пеноматериал обеспечивает для указанной конструкции теплоизоляцию защиту от излучения и поглощение энергии орбитальных осколков.
[007] В пространстве между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя также выполнено магнитное отталкивающее устройство. Магнитное отталкивающее устройство образовано сверхпроводящей электрической проволокой или сверхпроводящими полосами, выполненными в виде спирали. Указанное множество проволок или полос проходят через указанное пространство между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя, и при наличии электрического тока, проволоки или полосы работают как магнитное отталкивающее устройство для заряженных частиц с обеспечением защиты (от ионизирующего излучения). Когда электрический ток проходит через сверхпроводящую проволоку/полосу, выполненную в виде спирали, происходит генерирование магнитного поля. Магнитное поле обеспечивает защиту от космического излучения посредством отталкивания приближающихся заряженных частиц (ионизирующего излучения).
[008] В пространстве между композитной панелью внешнего слоя и композитной панелью внутреннего слоя также выполнена изоляция. Изоляция является многослойной. Изоляция обеспечивает теплоизоляцию, которая предотвращает температурные колебания. Изоляция также защищает от излучения, что обеспечивает дополнительную защиту от излучения.
[009] Помимо использования в экстремальных условиях, таких как космическое пространство или при обработке ядерных материалов, композитная конструкция также может быть использована на транспортных средствах, требующих защиты от взрыва и/или электромагнитных импульсов, например военных транспортных средствах и летательных аппаратах, бронированных транспортных средств для защиты личного состава и т.д.
[0010] Раскрытые признаки, функции и преимущества могут быть реализованы независимо в различных примерах могут быть скомбинированы с получением других примеров, дополнительные подробности которых могут быть очевидными при обращении к последующему описанию и чертежам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] На ФИГ. 1 показано сечение, выполненное через одну сторону части композитной конструкции.
[0012] На ФИГ. 2 показан перспективный вид части композитной конструкции, показанной на ФИГ. 1.
[0013] На ФИГ. 3 показано сечение внешней панели композитной конструкции.
[0014] На ФИГ. 4 показано сечение внутренней панели композитной конструкции.
[0015] На ФИГ. 5 показано сечение опорной конструкции композитной конструкции.
[0016] На ФИГ. 6 показано сечение, выполненное через одну сторону части примерного варианта композитной конструкции.
[0017] На ФИГ. 7 показан перспективный вид части композитной конструкции, показанной на ФИГ. 6.
[0018] На ФИГ. 8 показано сечение космического аппарата, в конструкции которого используется композитная конструкция.
[0019] На ФИГ. 9 схематически показана часть композитной конструкции, показанной на ФИГ. 8.
[0020] На ФИГ. 10 показано сечение, выполненное через часть примерного варианта композитной конструкции, показанной на ФИГ. 1.
[0021] На ФИГ. 11 показано сечение части примерного варианта композитной конструкции, показанной на ФИГ. 6.
[0022] На ФИГ. 12 показан способ выполнения космического аппарата, в котором используется композитная конструкция.
[0023] На ФИГ. 13 показан способ защиты от излучения космического аппарата, в котором используется композитная конструкция.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0024] На ФИГ. 1 показано сечение части композитной конструкции 10 согласно раскрытию настоящего изобретения. На ФИГ. 2 показан перспективный вид части композитной конструкции 10 по ФИГ. 1. На ФИГ. 1 и 2 область выше композитной конструкции 10 является областью экстремальных условий, для использования в которых предназначена композитная конструкция 10, а область ниже композитной конструкции 10 является областью, защищенной композитной конструкцией.
[0025] Композитная конструкция 10 выполнена в соответствии со способом, представленным на ФИГ. 12, с внешней панелью 12, которая обеспечивает высокую прочность и подвергается воздействию экстремальных условий. Внешняя панель 12 имеет толщину между внешней поверхностью 14 и внутренней поверхностью 16 внешней панели. Толщина внешней панели 12 может находиться в диапазоне от 0,3 см до 0,6 см или более, например от 0,2 см до 2,0 см, в зависимости от типа условий, воздействующих на внешнюю панель 12, и требований к весу и ударопрочности внешней панели 12. Внешняя поверхность 14 внешней панели 12 и внутренняя поверхность 16 внешней панели 12 являются гладкими непрерывными поверхностями. Как показано на ФИГ. 1, внешняя поверхность 14 внешней панели 12 и внутренняя поверхность 16 внешней панели 12 являются плоскими и по существу параллельны. Поверхности 14, 16 также могут быть неплоскими поверхностями, например криволинейными поверхностями или поверхностями другой формы. Например, когда внешняя панель 12 используется в конструкции космического аппарата, имеющего цилиндрическую конфигурацию.
[0026] Внешняя панель 12 выполнена из композиционных материалов. Композиционные материалы внешней панели 12 выбраны из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волокнистый материал Spectra/полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), графитоэпоксидную ленту или другие эквивалентные материалы или сочетания эквивалентных материалов, таких как слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
[0027] Типы композиционных материалов и сочетание композиционных материалов, которые входят в конструкцию внешней панели 12, зависят от характеристик экстремальных условий, воздействующих на внешнюю панель 12. Примеры возможных композиционных материалов приведены в следующей таблице, в которой перечислены композиционные материалы, содержание в них водорода в процентах и показатель пригодности материала, при этом чем больше показатель пригодности материала, тем лучше он обеспечивает защиту от излучения.
Figure 00000001
[0028] Потенциально существует множество сочетаний материалов, перечисленных в таблице, которые могут быть использованы для получения внешней панели 12. Одно возможное сочетание композиционных материалов показано на ФИГ. 3. Как показано на ФИГ. 3, внешняя панель 12 образована множеством слоев листов 18 из полиэтилена высокой плотности, разделенных листами 22 из ткани Spectra. Эти листы соединены смолами, адгезивами или другими эквивалентными средствами.
[0029] Композиционные материалы внешней панели 12 выбраны так, чтобы в первую очередь предотвратить проникновение через внутреннюю панель 24 или ее повреждение на противоположной стороне композитной конструкции 10. Внешняя панель 12 предназначена для поглощения большой части энергии объекта потока микрометеоритов и орбитальных осколков (MMOD), воздействующего на композитную конструкцию 10, и испарения этого объекта потока микрометеоритов и орбитальных осколков. Внешняя панель 12 предназначена для того, чтобы выдерживать воздействие объектов потока микрометеоритов и орбитальных осколков, имеющих размеры диаметром до 1 см и диапазон скоростей от 3 км/с до 30 км/с.
[0030] Содержание водорода в композиционном материале, выбранном для выполнения внешней панели 12, также будет обеспечивать дополнительную защиту от излучения, дополнительную теплоизоляцию, а также увеличение конструктивных нагрузок, которые сможет выдержать внешняя панель 12.
[0031] Внутренняя панель 24 композитной конструкции 10 выполнена так, чтобы в первую очередь обеспечить внутри композитной конструкции загерметизированную среду с регулируемыми температурой/влажностью. Внутренняя панель 24 имеет толщину между внешней поверхностью 26 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели. Толщина внутренней панели 24 может находиться в диапазоне от 0,2 см до 0,4 см или более, например от 0,2 см до 2,0 см, в зависимости от типа среды, воздействующей на внутреннюю панель 24. Внешняя поверхность 26 внутренней панели 24 и внутренняя поверхность 28 внутренней панели 24 являются гладкими непрерывными поверхностями. Как показано на ФИГ. 1, внешняя поверхность 26 внутренней панели 24 и внутренняя поверхность 28 внутренней панели 24 являются плоскими и по существу параллельны. Поверхности 26, 28 также могут быть неплоскими поверхностями, например криволинейными поверхностями или поверхностями другой формы. Например, когда внутренняя панель 24 используется в конструкции космического аппарата, имеющего цилиндрическую конфигурацию.
[0032] Внутренняя панель 24 выполнена из композиционных материалов, таких как те, которые перечислены в приведенной, выше таблице. Композиционные материалы внутренней панели 24 выбраны из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волокнистый материал Spectra/полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), графитоэпоксидную ленту, или другие эквивалентные материалы или сочетания эквивалентных материалов, таких как слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
[0033] Потенциально существует множество сочетаний материалов, перечисленных в приведенной выше таблице, которые могут быть использованы для получения внутренней панели 24. Одно возможное сочетание композиционных материалов показано на ФИГ. 4. Как показано на ФИГ. 4, внутренняя панель 24 образована множеством слоев листов 32 из полиэтилена высокой плотности, разделенных графитовыми листами 34. Эти листы соединены смолами, адгезивами или другими эквивалентными средствами.
[0034] Композиционные материалы внутренней панели 24 выбраны так, что внутренняя панель 24 обеспечиват загерметизированную среду с регулируемыми температурой/влажностью, предназначенную для людей или животных и/или чувствительной аппаратуры и инструментов.
[0035] Содержание водорода в композиционном материале, выбранном для выполнения внутренней панели 24, также будет обеспечивать дополнительную защиту от излучения, дополнительную теплоизоляцию, а также увеличение конструктивных нагрузок, которые сможет выдержать внутренняя панель 24.
[0036] Как показано на ФИГ. 1 и 2, в композитной конструкции 10 имеется пространство или расстояние 42, выполненное между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24. Протяженность пространства 42 между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24 имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см. Протяженность пространства 42 выбирают в зависимости от экстремальных условий, воздействующих на композитную конструкцию 10, например в зависимости от того, будут ли воздействовать объекты потока микрометеоритов и орбитальных осколков на композитную конструкцию 10.
[0037] Проставка или опорная конструкция 44 размещена в пространстве 42. Опорная конструкция 44 соединена с внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24. Опорная конструкция 44 имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок 46, соединенных с внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24. Указанное множество стенок 46 окружает множество разделенных пространств 48 между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24 и разделяет множество разделенных пространств 48. В представлении композитной конструкции 10 по ФИГ. 1 и 2, указанное множество стенок 46, разделяющих указанное множество разделенных пространств 48, имеют трапециевидные конфигурации. Конфигурации указанного множества стенок 46 могут быть отличными от трапециевидных конфигураций, приведенных на ФИГ. 1 и 2, в зависимости от нагрузки и требований к весу композитной конструкции 10. Композиционные материалы, выбранные для выполнения опорной конструкции 44, могут быть такими же, как материалы, используемые при выполнении внешней панели 12 и/или внутренней панели 24. Другие сочетания композиционных материалов также могут быть использованы при выполнении опорной конструкции 44.
[0038] На ФИГ. 5 показана часть опорной конструкции 44 сбоку. Опорная конструкция 44 по ФИГ.5 выполнена из множества слоев листов 52 из полиэтилена высокой плотности, разделенных множеством слоев листов 54 из ткани Spectra, при этом слои соединены смолами, адгезивами или другими эквивалентными средствами. Толщина каждой из указанного множества стенок 46 может варьироваться от 0,2 см до 0,4 см или более в зависимости от конструктивных нагрузок и с учетом веса, необходимых для композитной конструкции 10.
[0039] Как указано выше, конфигурация опорной конструкции 44 композитной конструкции 10 может быть отличной от описанной трапециевидной конфигурации. На ФИГ. 6 и 7 показан вариант композитной конструкции 10'. Выполнение композитной конструкции 10', показанной на ФИГ. 6 и 7, является в основном таким же, как показанное на ФИГ. 1 и 2, и ссылочные номера, используемые для обозначения составных частей композитной конструкции 10', показанной на ФИГ. 6 и 7, являются таким же, как ссылочные номера, используемые в варианте композитной конструкции 10 по ФИГ. 1 и 2, при этом после ссылочного номера идет штрих (').
[0040] Выполнение композитной конструкции 10', показанной на ФИГ. 6 и 7, отличается от ранее описанной композитной конструкции 10 в конфигурации опорной конструкции 56. В примере композитной конструкции 10', показанной на ФИГ. 6 и 7, опорная конструкция 56 имеет множество стенок 58, которые также соединены между внутренней поверхностью 16' внешней панели 12' и внутренней поверхностью 28' внутренней панели 24'. Проволока 66' проходит в виде спирали вокруг опорной конструкции 56. Указанное множество стенок 58 делят пространство 42' на множество разделенных пространств 62 между внутренней поверхностью 16' внешней панели 12' и внутренней поверхностью 28' внутренней панели 24' и разделяют указанное множество разделенных пространств 62. Указанное множество стенок 58, разделяющих указанное множество разделенных пространств 62, имеют сотовые конфигурации. Опорная конструкция 56 по ФИГ. 6 и 7 может быть выполнена из тех же композиционных материалов, которые описаны выше в отношении опорной конструкции 44 композитной конструкции 10 по ФИГ. 1 и 2.
[0041] Возвращаясь к композитной конструкции 10 по ФИГ. 1 и 2, в пространстве 42 и опорной конструкции 44 размещен пеноматериал 64. Пеноматериал 64 заполняет указанное множество разделенных пространств 48 между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24. Пеноматериал 64 полностью заполняет разделенные пространства 48. Пеноматериал 64 может быть теплоизолирующим пеноматериалом, пеноматериалом, защищающим от излучения, или тем и другим. В композитной конструкции 10, показанной на ФИГ. 1 и 2, пеноматериал 64 является пеноматериалом, содержащим полиэтилен/полиуретан. Такой же пеноматериал может быть использован в композитной конструкции 10' по ФИГ. 6 и 7, описанной ранее.
[0042] Проволока 66 проходит через указанное пространство 42. Проволока 66 проходит через указанное пространство 42 между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24. Проволока 66 может иметь конфигурацию сечения обычной проволоки или может иметь конфигурацию сечения полосы или другую эквивалентную конфигурацию сечения. Проволока 66 может представлять множество проволок. Проволока 66 имеет высокую электрическую проводимость и может быть сверхпроводником. Как показано на ФИГ. 1 и 2, с учетом веса и безопасности, проволока 66 размещена вдоль внутренней поверхности 28 внутренней панели 24. Проволока 66 также может быть размещена вдоль внешней поверхности 14 или внутренней поверхности 16 внешней панели 12, чтобы обеспечить дополнительную защиту от заряженных частиц высокой энергии (ионизирующего излучения).
[0043] Также в пространстве 42 между внутренней поверхностью 16 внешней панели 12 и внутренней поверхностью 28 внутренней панели 24 может быть выполнена изоляция 72. Изоляция 72 является многослойной изоляцией. Как показано на ФИГ. 1 и 2, изоляция 72 проходит через внутреннюю поверхность 28 внутренней панели 24. Изоляция 72 также может быть размещена с прохождением через внешнюю поверхность 26 внутренней панели 24. Изоляция 72 обеспечивает дополнительную теплоизоляцию для предотвращения проникновения изменений температуры через композитную конструкцию 10, а также может быть изоляцией, защищающей от излучения, для обеспечения дополнительной защиты от излучения.
[0044] На ФИГ. 8 показана композитная конструкция 10, используемая при выполнении летательного или космического аппарата. На ФИГ. 8 показано цилиндрическое сечение замкнутого космического аппарата. На ФИГ. 12 показан способ выполнения космического аппарата 74, в котором используется композитная конструкция 10. Как показано на ФИГ. 8 и 12, в конструкции космического аппарата 74 внутренняя панель 24 композитной конструкции 10 окружает внутренний объем 76 космического аппарата, а внешняя панель 12 проходит вокруг внутренней панели 24. Внешняя панель 12 композитной конструкции 10 образует внешнюю часть космического аппарата и открыта экстремальным внешним условиям 78, воздействующим в космосе на космический аппарат. Как описано выше, внешняя панель 12 выполнена из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности. Внутренняя панель 24 выполнена из композиционных материалов, выбранных из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности. При выполнении космического аппарата 74 между внешней панелью 12 и внутренней панелью 24 предусматривается пространство 42. Опорная конструкция 44 проходит между внутренней панелью 24 и внешней панелью 12 композитной конструкции 10 и соединяет панель 24 и панель 12. Пеноматериал 64 размещен в пространстве 22 и опорной конструкции 44. Проволока 66 проходит через указанное пространство 42 и имеет спиральную конфигурацию. Источник 84 питания используется в конструкции космического аппарата 74 и соединен с проволокой 66. Как показано на ФИГ. 8 и 12, проволока 66 проходит вокруг внутренней поверхности 28 внутренней панели 24 и через стенки 46 опорной конструкции 44. Многослойная изоляция 72 проходит поверх проволоки 66 и между стенками 46 опорной конструкции 44. Пеноматериал 64 проходит поверх многослойной изоляции 72.
[0045] Согласно способу, представленному на ФИГ. 12, осуществляют выполнение космического аппарата с внутренней панелью, которая проходит вокруг внутреннего объема космического аппарата, и внешней панелью, которая проходит вокруг внутренней панели. Выполнение внешней панели из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности. Выполнение внутренней панели из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материала Spectra/полиэтилен высокой плотности. Обеспечение пространства между внешней панелью и внутренней панелью. Размещение опорной конструкции в указанном пространстве и соединение опорной конструкции с внешней панелью и внутренней панелью. Размещение пеноматериала в указанном пространстве и опорной конструкции. Пропуск через указанное пространство проволоки, выполненной в виде спирали. Соединение источника питания с проволокой.
[0046] На ФИГ. 9 схематически показана проволока 66, проходящая вокруг внутренней панели 24. Как показано на ФИГ. 9, первый конец 82 проволоки 66 соединен с источником 84 питания, например положительным выводом источника 84 питания. Второй конец 86 проволоки 66 соединен с противоположным концом источника 84 питания, например отрицательным выводом источника 84 питания. Участок проволоки 66, проходящий от первого конца 82 до второго конца 86 обернут в виде спирали вокруг внутренней поверхности 28 внутренней панели 24. Шаг в виде спирали проволоки 66 вокруг внутренней панели 24 определяется на основании напряженности электромагнитного поля, которую необходимо получить от тока, проходящего через проволоку 66, количества энергии, доступной от источника 84 питания, сопротивления проволоки 66 и других факторов, влияющих на напряженность электромагнитного поля.
[0047] Проволока 66 обеспечивает реализацию способа защиты от излучения космического аппарата 74, выполненного с использованием композитной конструкции 10, как описано выше со ссылкой на ФИГ. 8 и 12. Как показано на ФИГ. 9 и ФИГ. 13, космический аппарат 74 выполнен с внутренней панелью 24, которая проходит вокруг внутреннего объема 76 космического аппарата, и внешней панелью 12, которая проходит вокруг внутренней панели 24, при этом между внутренней панелью и внешней панелью имеется пространство 42. Как показано на ФИГ. 9, на внутренней панели 24 размещен участок проволоки 66, который в виде спирали проходит вокруг внутренней панели 24. Проволока 66 соединена с источником 84 питания. Посредством направления электрического тока от источника 84 питания и от первого конца 82 проволоки 66 ко второму концу 86 проволоки 66 создают магнитное поле вокруг внутренней панели 24. Магнитное поле создают в пространстве 42 между внешней панелью 12 и внутренней панелью 24. Когда на космический аппарат 74 воздействуют экстремальные условия 78 космоса, создаваемое магнитное поле отталкивает излучение и защищает, таким образом, космический аппарат 74, показанный на ФИГ. 8, от излучения. Этот способ защиты конструкции космического аппарата 74 показан на ФИГ. 13.
[0048] Согласно способу по ФИГ. 13 космический аппарат подвергают воздействию экстремальных условий космоса, при этом космический аппарат выполнен с внутренней панелью, которая проходит вокруг внутреннего объема космического аппарата, и с внешней панелью, которая проходит вокруг внутренней панели, и с пространством между внутренней панелью и внешней панелью и электрическим проводником, имеющим участок с противоположными первыми и вторыми концами в указанном пространстве, при этом указанный участок электрического проводника проходит в виде спирали вокруг указанного пространства. Также способ включает направление электрического тока через указанный участок электрического проводника, создание магнитного поля в указанном пространстве посредством электрического тока через указанный участок электрического проводника и отталкивание излучения магнитным полем с защитой, таким образом, космического аппарата от излучения.
[0049] Там, где при использовании композитной конструкции 10 требуются дополнительная прочность и защита, может быть использовано множество слоев композитной конструкции 10. На ФИГ. 10 показаны слоистые композитные конструкции 10 по ФИГ. 1 и 2, а на ФИГ. 11 показаны слоистые композитные конструкции 10' по ФИГ. 6 и 7.
Кроме того раскрытие настоящего изобретения содержит примеры согласно следующим пунктам:
Пункт 1. Композитная конструкция (100), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- пеноматериал (64), размещенный в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
Пункт 2. Композитная конструкция (10) по пункту 1, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
Пункт 3. Композитная конструкция (10) по пункту 2, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
Пункт 4. Композитная конструкция (10) по пункту 1, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
Пункт 5. Композитная конструкция (10) по пункту 1, в которой:
опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48); а
пеноматериал (64) заполняет указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
Пункт 6. Композитная конструкция (10) по пункту 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
Пункт 7. Композитная конструкция (10) по пункту 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
Пункт 8. Композитная конструкция (10) по пункту 1, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
Пункт 9. Композитная конструкция (10) по пункту 1, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
Пункт 10. Композитная конструкция (10) по пункту 9, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (160 внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
Пункт 11. Композитная конструкция (10), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48);
- пеноматериал (64), заполняющий указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
Пункт 12. Композитная конструкция (10) по пункту 11, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
Пункт 13. Композитная конструкция (10) по пункту 12, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
Пункт 14. Композитная конструкция (10) по пункту 11, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
Пункт 15. Композитная конструкция (10) по пункту 11, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
Пункт 16. Композитная конструкция (10) по пункту 11, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
Пункт 17. Композитная конструкция (10) по пункту 11, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
Пункт 18. Композитная конструкция (10) по пункту 11, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
Пункт 19. Композитная конструкция (10) по пункту 18, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
Пункт 20. Способ выполнения композитной конструкции космического аппарата (74), включающий:
выполнение космического аппарата (74) с внутренней панелью (24), которая проходит вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), и внешней панелью (12), которая проходит вокруг внутренней панели (24);
выполнение внешней панели (12) из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
выполнение внутренней панели из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
обеспечение пространства (42) между внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение опорной конструкции (44) в указанном пространстве (42) и соединение опорной конструкции (44) с внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение пеноматериала (64) в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44);
пропуск через указанное пространство (42) проволоки (66), выполненной в виде спирали; и
соединение источника (84) питания с проволокой (66).
Пункт 21. Способ защиты космического аппарата (74) от излучения, включающий:
подвергание воздействию экстремальных условий космоса космического аппарата (74), выполненного с внутренней панелью (24), проходящей вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), с внешней панелью (12), проходящей вокруг внутренней панели (24), и с пространством (42) между внутренней панелью (24) и внешней панелью (12);
размещение электрического проводника (66), имеющего участок с противоположными первыми и вторыми концами (82, 86), в космическом аппарате (74), при этом указанный участок электрического проводника (66) проходит в виде спирали от первого конца (82) электрического проводника до второго конца (86) электрического проводника (66) вокруг космического аппарата (74);
направление электрического тока через указанный участок электрического проводника (66) от первого конца (82) электрического проводника (66) ко второму концу (86) электрического проводника (66);
создание магнитного поля в указанном пространстве (42) посредством указанного электрического тока, направляемого через указанный участок электрического проводника (66); и
отталкивание излучения магнитным полем, создаваемым в указанном пространстве (42), с защитой, таким образом, указанной конструкции от излучения.
Поскольку в конструкции устройства и способе его работы, описанных и проиллюстрированных в настоящем документе, могут быть сделаны различные модификации без отхода от сущности и объема изобретения, подразумевается, что весь материал, содержащийся в приведенном выше описании или показанный на прилагаемых чертежах, следует интерпретировать как иллюстративный, а не ограничивающий. Таким образом, широта и объем настоящего изобретения не должны быть ограничены ни одним из описанных выше примерных примеров, но должны быть определены только в соответствии с последующей формулой изобретения, прилагаемой ниже, и ее эквивалентами.

Claims (75)

1. Композитная конструкция (100), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- пеноматериал (64), размещенный в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
2. Композитная конструкция (10) по п. 1, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
3. Композитная конструкция (10) по п. 2, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
4. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
5. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48); а
пеноматериал (64) заполняет указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
6. Композитная конструкция (10) по п. 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
7. Композитная конструкция (10) по п. 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
8. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
9. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
10. Композитная конструкция (10) по п. 9, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (160) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
11. Композитная конструкция (10), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48);
- пеноматериал (64), заполняющий указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
12. Композитная конструкция (10) по п. 11, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
13. Композитная конструкция (10) по п. 12, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
14. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
15. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
16. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
17. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
18. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
19. Композитная конструкция (10) по п. 18, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
20. Способ выполнения композитной конструкции космического аппарата (74), включающий:
выполнение космического аппарата (74) с внутренней панелью (24), которая проходит вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), и внешней панелью (12), которая проходит вокруг внутренней панели (24);
выполнение внешней панели (12) из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
выполнение внутренней панели из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
обеспечение пространства (42) между внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение опорной конструкции (44) в указанном пространстве (42) и соединение опорной конструкции (44) с внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение пеноматериала (64) в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44);
пропуск через указанное пространство (42) проволоки (66), выполненной в виде спирали; и
соединение источника (84) питания с проволокой (66).
21. Способ защиты космического аппарата (74) от излучения, включающий:
подвергание воздействию экстремальных условий космоса космического аппарата (74), выполненного с внутренней панелью (24), проходящей вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), с внешней панелью (12), проходящей вокруг внутренней панели (24), и с пространством (42) между внутренней панелью (24) и внешней панелью (12);
размещение электрического проводника (66), имеющего участок с противоположными первыми и вторыми концами (82, 86), в космическом аппарате (74), при этом указанный участок электрического проводника (66) проходит в виде спирали от первого конца (82) электрического проводника до второго конца (86) электрического проводника (66) вокруг космического аппарата (74);
направление электрического тока через указанный участок электрического проводника (66) от первого конца (82) электрического проводника (66) ко второму концу (86) электрического проводника (66);
создание магнитного поля в указанном пространстве (42) посредством указанного электрического тока, направляемого через указанный участок электрического проводника (66); и
отталкивание излучения магнитным полем, создаваемым в указанном пространстве (42), с защитой, таким образом, указанной конструкции от излучения.
RU2017113423A 2016-08-02 2017-04-18 Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий RU2735149C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/226,219 US10442559B2 (en) 2016-08-02 2016-08-02 Multi-functional composite structure for extreme environments
US15/226,219 2016-08-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017113423A RU2017113423A (ru) 2018-10-18
RU2017113423A3 RU2017113423A3 (ru) 2020-08-21
RU2735149C2 true RU2735149C2 (ru) 2020-10-28

Family

ID=59569114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017113423A RU2735149C2 (ru) 2016-08-02 2017-04-18 Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10442559B2 (ru)
EP (1) EP3278971B1 (ru)
CN (1) CN107680698B (ru)
RU (1) RU2735149C2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6625224B2 (ja) * 2016-08-23 2019-12-25 富士フイルム株式会社 防音構造体、および、開口構造体
US11421627B2 (en) * 2017-02-22 2022-08-23 General Electric Company Aircraft and direct drive engine under wing installation
CN108399959B (zh) * 2018-03-08 2019-07-23 南通大学 一种X、γ射线防护功能粉体的制备方法
US11124608B2 (en) 2018-04-04 2021-09-21 Case Western Reserve University Polybenzoxazine resins with high hydrogen content, and composites therefrom
US20200017242A1 (en) * 2018-07-16 2020-01-16 Jonathan Armstead Orbital radiation shield enclosure
BR112022012944A2 (pt) * 2020-01-10 2022-09-06 Zephyros Inc Membro de reforço, veículo com estrutura, método para absorver o impacto de um veículo sobre um veículo e método para produzir um membro de reforço
KR102369007B1 (ko) * 2020-04-28 2022-03-03 한국항공우주산업 주식회사 전파흡수용 발포비드를 이용한 허니컴 샌드위치 복합재 구조의 전파흡수구조체 및 그 제조방법
CN111645884B (zh) * 2020-06-17 2021-11-19 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种框架蜂窝结构、蜂窝夹层结构及纤维填充式防护构型
WO2023249573A1 (en) * 2022-06-21 2023-12-28 Kartal Sinan Radiation barrier

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3778336A (en) * 1965-09-17 1973-12-11 Scott Paper Co Heat resistant and oxidation resistant structures
US20100086729A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-08 Alliant Techsystems Inc. Multifunctional radiation-hardened laminate
WO2012040217A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 California Institute Of Technology Multilayered cellular metallic glass structures
RU2553303C1 (ru) * 2012-12-14 2015-06-10 Эйрбас Хеликоптерс Дойчланд Гмбх Решетчатая волокнистая композиционная конструкция и способ производства такой решетчатой конструкции

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8070994B2 (en) * 2004-06-18 2011-12-06 Zephyros, Inc. Panel structure
US7484691B2 (en) * 2005-01-28 2009-02-03 The Boeing Company Method and device for magnetic space radiation shield providing isotropic protection
US7964859B2 (en) * 2007-06-21 2011-06-21 Colorado Seminary Radiation-shielding material using hydrogen-filled glass microspheres
US8043452B2 (en) 2007-11-01 2011-10-25 The Boeing Company Multifunctional electromagnetic shielding
US8809824B1 (en) * 2010-12-13 2014-08-19 The Boeing Company Cryogenically cooled radiation shield device and associated method
US8678322B2 (en) * 2011-04-27 2014-03-25 Alliant Techsystems Inc. Multifunctional chambered radiation shields and systems and related methods
US20120281803A1 (en) * 2011-05-07 2012-11-08 Gip International, Ltd Neutron absorbing composite for nuclear reactor applications
US20130037656A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-14 Albert Francis Messano, JR. Utilization of an enhanced artificial magnetosphere for shielding against space environmental hazards
CN102693767B (zh) * 2012-05-21 2015-03-25 北京富迪创业科技有限公司 一种超薄防中子辐射复合屏蔽材料的制备方法
CN103112309B (zh) * 2013-02-06 2016-01-20 上海沃家真空设备科技有限公司 一种多功能复合材料及其应用
CN103971761B (zh) * 2014-05-06 2017-01-04 中广核工程有限公司 核电站可实现辐射屏蔽的金属反射型保温板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3778336A (en) * 1965-09-17 1973-12-11 Scott Paper Co Heat resistant and oxidation resistant structures
US20100086729A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-08 Alliant Techsystems Inc. Multifunctional radiation-hardened laminate
WO2012040217A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 California Institute Of Technology Multilayered cellular metallic glass structures
RU2553303C1 (ru) * 2012-12-14 2015-06-10 Эйрбас Хеликоптерс Дойчланд Гмбх Решетчатая волокнистая композиционная конструкция и способ производства такой решетчатой конструкции

Also Published As

Publication number Publication date
US10442559B2 (en) 2019-10-15
CN107680698A (zh) 2018-02-09
US20180037342A1 (en) 2018-02-08
CN107680698B (zh) 2023-06-06
EP3278971B1 (en) 2019-09-04
EP3278971A1 (en) 2018-02-07
RU2017113423A (ru) 2018-10-18
RU2017113423A3 (ru) 2020-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2735149C2 (ru) Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий
US8460777B2 (en) Multifunctional radiation-hardened laminate
ES2924523T3 (es) Estructura auxética deformable y procedimiento de fabricación
EP2517960B1 (en) Multifunctional chambered radiation shields and systems and related methods
US8963022B2 (en) Electromagnetically-shielding enclosure
US20150255862A1 (en) Lightning Protected Radome System
US10039216B2 (en) Method for manufacturing a panel for a reflective broadband electromagnetic shield
EP2688376B1 (en) Systems and methods for a protective casing
US20170271745A1 (en) Antenna cover having a thermal barrier
US20140246228A1 (en) Noise dampening energy efficient tape and gasket material
Lobascio et al. Accelerator-based tests of radiation shielding properties of materials used in human space infrastructures
EP0742095A2 (en) Composite material structure able to absorb and dissipate incident electromagnetic radiation power, in particular for air, water and land craft and for fixed ground installations
Takasugi et al. Low-frequency sound absorbing metasurface using multilayer split resonators
RU2493057C1 (ru) Терморегулирующий материал
US7964859B2 (en) Radiation-shielding material using hydrogen-filled glass microspheres
Khurram et al. Microwave absorbing properties of lightweight nanocomposite/honeycomb sandwich structures
US11101068B2 (en) Integrated barrier for protecting the coil of air core reactor from projectile attack
CN106848596A (zh) 一种吸波超材料
JP3252311B2 (ja) 電磁波遮蔽箱
KR102635644B1 (ko) 낙뢰 보호 금속층이 삽입된 항공기용 전자기파 흡수 폼 기반 샌드위치 복합재
KR102591987B1 (ko) 전자파 차폐용 플라스틱 복합재
Burnett et al. Comparative computational study of composite sandwich panels with varying auxetic core topologies and orientations subjected to air blast loading
Abitov THE STUDY OF ALBEDO OF MATERIALS OF PROTECTIVE SCREENS FOR EXPOSURE TO IONIZING RADIATION
Chen et al. Radiation Shielding Systems Using Nanotechnology
CN105913914A (zh) 一种柔性复合导体电缆

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about inventors