[发明专利]一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构，其特征在于，包括两个相同的复合材料盒型结构与一支高强金属螺栓；两个复合材料盒型结构之间通过高强金属螺栓底对底上下对称连接；

每个复合材料盒型结构包括：左侧盒型构件、中间盒型构件、右侧盒型构件以及一个L型构件；L型构件包括水平板和垂直板；且水平板的厚度为垂直板厚度的2倍；

左侧盒型构件、中间盒型构件和右侧盒型构件三个盒型构件依次均匀分布在L型构件上；

左侧盒型构件和右侧盒型构件为左右对称结构，左侧盒型构件包括水平板，垂直板以及右侧挡板；右侧盒型构件包括水平板，垂直板以及左侧挡板；中间盒型构件包括水平板，垂直板以及左右两侧挡板；

左侧盒型构件、中间盒型构件和右侧盒型构件三个盒型构件的水平板宽度均与L型构件的水平板的宽度相同；三个盒型构件的垂直板高度上尺寸一致，均小于L型构件的垂直板高度；

中间盒型构件左侧边挡板与左侧盒型构件的右侧挡板相邻固定，且中间盒型构件右侧边挡板与右侧盒型构件的左侧挡板相邻固定；且四个侧边挡板完全相同，每个侧边挡板均垂直于L型构件水平板，且长度与L型构件水平板的宽度相同；

中间盒型构件的垂直板面中心线上，留有一个同时穿透L型构件的垂直板的方型开口，方型开口的具体尺寸根据实际飞行器的尺寸进行选择，方型开口的四个角为倒角；

复合材料盒型结构成型后，在中间盒型构件的水平板中心线上开一个螺栓孔，螺栓孔位于复合材料盒型结构水平板中心线上。

2.如权利要求1所述的一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构，其特征在于，所述的三个盒型构件与L型构件连接处呈过渡连接。

3.如权利要求1所述的一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构，其特征在于，所述的倒角的半径为3mm。

4.如权利要求1所述的一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构，其特征在于，所述的螺栓孔的位置距复合材料盒型结构垂直板中心线的距离为水平板宽度的2/5。

5.制备如权利要求1所述的一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构的方法，其特征在于，其制作过程采用树脂传递模塑成型工艺，具体制作步骤如下：

步骤一、根据复合材料盒型结构分别制作公模和母模；

针对通过高强金属螺栓底对底上下对称连接的两个复合材料盒型结构，通过公模和母模合模得到整个复合材料盒型结构；

步骤二、用干纤维将左侧盒型构件、中间盒型构件和右侧盒型构件以及L型构件折叠成型；

在L型构件的折叠过程中，水平板的纤维铺设方式为交叉铺设；

步骤三、在折叠成型的左侧盒型构件、中间盒型构件、右侧盒型构件和L型构件上涂上增韧增强树脂；

步骤四、将预成型的左侧盒型构件、中间盒型构件、右侧盒型构件和L型构件按照图纸进行粘接，放入制作成型的公模和母模模具中进行合模，然后通过注胶孔向模具中注胶，最后通过高温高压固化形成盒型结构；

步骤五、复合材料盒型结构制作完成后，在复合材料盒型结构的水平板上开一个螺栓孔；

步骤六、在连接使用时，在飞行器外侧通过扳手用高强金属螺栓将两个制备完成的复合材料盒型结构对称连接，以实现飞行器的连接。

6.如权利要求5所述的一种纤维增强复合材料飞行器舱段连接结构的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的公模的中间盒型构件和L型构件上的垂直板上留有方形凸起，充当型芯，支撑中间盒型构件垂直板上的方型开口；或者在公模的中间盒型构件和L型构件上不留有方形凸起，在复合材料盒型结构制作完成后，手动在中间盒型构件和L型构件上的垂直板上进行方型开口。