[发明专利]囊体材料的缝合方法、囊体材料以及浮空器

说明书

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种囊体材料的缝合方法、囊体材料以及浮空器。

背景技术

浮空器是指比重轻于空气，依靠大气浮力升空的飞行器。随着临近空间浮空器的发展，对浮空器主体材料-囊体材料提出了更高的要求。囊体材料材料一般由囊体基材层、气密层、和保护层组成，囊体材料要求具有高强度、高气密性、低重量等特点。浮空器的气囊一般由囊体囊瓣缝合而成。

囊体材料要满足临近空间环境的飞行要求。临近空间大气稀薄，紫外光照强烈，昼夜温差大，囊体材料的任何一点缺陷和裂缝，对于浮空器长期在高空环境中作业都是致命的。因此，不但是对囊体材料本身，同时对囊体材料之间缝合连接提出了更高的要求。专利CN103434634A公布了一种高空飞艇通用的高强纤维增强密闭对接结构。这种缝合结构采用单面的增强材料缝合。这种单面缝合方式在增强纤维承载层缝纫线脚处会产生应力集中，剥离应力增大，应力过大时缝纫孔处的纤维束容易滑移剪切。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种囊体材料的缝合方法、囊体材料以及浮空器，以解决现有技术的单面缝合囊体材料在增强纤维承载层缝纫线脚处容易产生应力集中的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种囊体材料的缝合方法，包括步骤：在对接的两块囊体基材层的对接缝隙的第一侧覆盖并缝合第一增强承载层；在对接缝隙的与第一侧相对的第二侧覆盖并缝合第二增强承载层；在第一增强承载层和第二增强承载层的远离囊体基材层的表面上分别设置保护层。

进一步地，采用缝纫缝合方式将第一增强承载层缝合在两块囊体基材层上。

进一步地，采用缝纫缝合的方式将第二增强承载层缝合在两块囊体基材层上。

进一步地，采用热熔焊接的方式将对接缝隙第一侧的保护层缝合在两块囊体基材层以及第一增强承载层上，采用热熔焊接的方式将对接缝隙将对接缝隙第二侧的保护层缝合在两块囊体基材层以及第二增强承载层上。

进一步地，囊体基材层从其第一侧到其第二侧依次包括耐候层、阻气层、承重层、焊接层及其相邻层之间的胶层。

进一步地，耐候层由PVDF或PVDC材料制成。

进一步地，阻气层由聚乙烯醇或PET及聚乙烯醇或PET的镀金属薄膜组成。

进一步地，承重层为高强纤维层。

进一步地，高强纤维层为聚乙烯纤维层或芳纶纤维层或PBO纤维层。

进一步地，胶层为聚酯层或聚氨酯薄膜层。

进一步地，第一增强承载层和第二增强承载层均包括高强纤维层和热塑性薄膜层。

根据本发明的另一方面，提供了一种囊体材料，包括多块依次对接的囊体基材层、任意相邻两块囊体基材层之间的对接缝隙、覆盖并缝合在对接缝隙的第一侧的第一增强承载层、覆盖并缝合在对接缝隙的与第一侧相对的第二侧上的第二增强承载层以及设置在第一增强承载层和第二增强承载层的远离囊体基材层的表面上的保护层。

进一步地，第一增强承载层与囊体基材层之间采用缝纫方式缝合，第二增强承载层与囊体基材层之间采用缝纫方式缝合。

进一步地，对接缝隙第一侧的保护层采用热熔焊接的方式缝合在囊体基材层以及第一增强承载层上；对接缝隙第二侧的保护层采用热熔焊接的方式缝合在囊体基材层以及第二增强承载层上。

进一步地，囊体基材层从其第一侧到其第二侧依次包括耐候层、阻气层、承重层、焊接层及其相邻层之间的胶层。

根据本发明的再一方面，提供了一种浮空器，包括气囊，气囊由上述的囊体材料制作而成。

应用本发明的技术方案，本发明的方法缝合得到的囊体材料的结构在对接缝隙的第一侧和第二侧的结构相互对称，使用囊体材料的过程中，对接缝隙的第一侧的第一增强承载层和第二侧的第二增强承载层产生的应力集中会相互抵消一部分，整个囊体材料的剥离应力减小，可以有效降低剥离应力带来的影响，提高囊体材料在缝合处的强度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的囊体材料的缝合方法的流程图；

图2示意性示出了本发明的囊体的主视图；以及

图3示意性示出了本发明的囊体材料的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、囊体；14、囊瓣；142、对接线；10、囊体基材层；20、第一增强承载层；30、第二增强承载层；40、保护层；50、对接缝隙。