智能材料智能蒙皮

智能材料智能蒙皮第1頁(yè)/共14頁(yè)蒙皮工作條件及性能要求飛機(jī)蒙皮的作用是維持飛機(jī)外形，使之具有很好的空氣動(dòng)力特性。蒙皮承受空氣動(dòng)力作用后將作用力傳遞到相連的機(jī)身機(jī)翼骨架上，受力復(fù)雜，加之蒙皮直接與外界接觸，所以不僅要求蒙皮材料強(qiáng)度高、塑性好，還要求表面光滑，有較高的抗蝕能力。材料一般選擇LY12即高強(qiáng)度硬鋁技術(shù)要求：σb=390~410MPa，σ0.2=255~265MPa，δ5≥15％。工藝流程軋板→退火→清理→固溶處理→拉伸成型→時(shí)效→機(jī)械加工→表面處理。熱處理工藝

495~503℃，0.4h水冷，室溫96h以上。第2頁(yè)/共14頁(yè)/news/society/201307/55838aa6-63c5-454f-aca8.shtml/20130729/n382811881.shtml

第3頁(yè)/共14頁(yè)如何提高蒙皮性能？如何提高蒙皮性能？第4頁(yè)/共14頁(yè)智能蒙皮智能蒙皮”是1985年由美國(guó)空軍提出的一種亟待研究的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)不僅可以快速靈活地實(shí)現(xiàn)飛行器的滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏航等動(dòng)作，還有可能替代傳統(tǒng)的剛性操作面控制方式，從而引起飛行器宏觀氣動(dòng)控制技術(shù)的突破性變革。智能蒙皮技術(shù)是在飛行器構(gòu)件和蒙皮內(nèi)植入智能結(jié)構(gòu)，包括探測(cè)元件（傳感器）、微處理控制系（信號(hào)處理器）、驅(qū)動(dòng)元件（微制動(dòng)器）和互連線路等，形成飛行器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，不僅能對(duì)感知自身的物理狀況（如疼痛），而且能對(duì)外部環(huán)境（如視覺、味覺、聲音）保持敏感，從而賦予材料、構(gòu)件乃至整個(gè)飛行器體內(nèi)自檢測(cè)、自監(jiān)控、自校正、自適應(yīng)以及記憶、思維、判斷和反應(yīng)等功能。第5頁(yè)/共14頁(yè)第6頁(yè)/共14頁(yè)特點(diǎn)及潛在應(yīng)用

有助于提高飛機(jī)的飛行性能有利于減輕飛機(jī)重量，節(jié)省空間，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案有利于飛機(jī)的隱身有利于無(wú)人機(jī)信號(hào)的發(fā)射與接收有利于飛機(jī)的可靠性智能蒙皮技術(shù)還提高了飛機(jī)的可用性第7頁(yè)/共14頁(yè)智能蒙皮的關(guān)鍵技術(shù)

蒙皮襯底材料：先進(jìn)的復(fù)合材料是智能蒙皮的基礎(chǔ)。智能蒙皮主體候選材料為質(zhì)輕、高強(qiáng)度的復(fù)合材料。例如，碳、環(huán)氧樹脂復(fù)合材料是目前應(yīng)用非常成熟的一種材料。隱埋傳感器技術(shù)：把傳感器和傳感器陣列集成到蒙皮內(nèi)是發(fā)展智能蒙皮邁出的第一步。智能蒙皮傳感器根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先要使其具有兼容性，光纖傳感器埋入復(fù)合材料后，要能對(duì)構(gòu)件和蒙皮起到監(jiān)視作用，對(duì)飛行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各種物理變化（應(yīng)變、溫度等）敏感；其次是其與周圍材料有良好的粘合度，以保證其光傳輸對(duì)周圍的變化發(fā)生反應(yīng)。第8頁(yè)/共14頁(yè)3.熱控制技術(shù)：智能蒙皮采用主動(dòng)制冷方式，用一種簡(jiǎn)便的制冷劑向自生熱量提供足夠制冷能力。特征之一是制冷管道周圍的一系列單個(gè)傳感器失效時(shí)有重組能力，而這種共用制冷方式將使陣列或電子系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有獨(dú)立性。4.其他技術(shù)：智能蒙皮是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，除材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、半導(dǎo)體技術(shù)、陣列天線技術(shù)、微波技術(shù)、復(fù)合材料技術(shù)與制造工藝外，還有超導(dǎo)材料、高溫材料、光電子技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、仿生學(xué)、分布控制、并行處理等尖端技術(shù)。第9頁(yè)/共14頁(yè)在智能蒙皮制作的過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：盡量減少被嵌入的光纖尺寸選擇合適的涂復(fù)料和涂復(fù)層厚度。減少缺陷，注意母材與光纖粘結(jié)牢固復(fù)合物板和光纖的放置方法。在金屬內(nèi)嵌入光纖的技術(shù)。嵌入光纖連接器的方法。第10頁(yè)/共14頁(yè)飛機(jī)的隱身美國(guó)空軍研究了一種能吸收雷達(dá)波的聚苯胺基復(fù)合材料，可用于調(diào)節(jié)飛機(jī)蒙皮的亮度和顏色，它是通過(guò)安裝在飛機(jī)各個(gè)側(cè)面的可見光傳感器控制它的光電等特性：在不加電時(shí)，它是透光的；在加電時(shí)，可同時(shí)改變亮度和顏色。使用這種蒙皮的飛機(jī)，在飛行中從上往下看，它的上部顏色與它下面地表的主體顏色相近；從下往上看，它的底部顏色與天空背景一致；而且蒙皮加電時(shí)，能散射雷達(dá)波，使跟蹤雷達(dá)的探測(cè)距離縮短一半以上。第11頁(yè)/共14頁(yè)

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)研制出一種電致變色聚合物材料，將這種材料制成薄板覆蓋在目標(biāo)表面，板在加電時(shí)能發(fā)光并改變顏色，在不同電壓的控制下會(huì)發(fā)出藍(lán)、灰、白等不同顏色的光，必要時(shí)還可產(chǎn)生濃淡不同的色調(diào)，以便與天空的色調(diào)相一致，所以能夠消除目標(biāo)與背景的色差。第12頁(yè)/共14頁(yè)展望研制高穩(wěn)定、低成本、可單線多路復(fù)用且與基體易于融合的光纖傳感器；研制高性能可植入基體材料中