一种用于飞行器的流动本体包括具有第一流动表面的蒙皮，所述第一流动表面包括流动影响区段，所述流动影响区段包括：至少一个第一层，所述至少一个第一层包括第一纤维复合材料；至少一个分隔物层；至少一个第三层，所述至少一个第三层包括第三纤维复合材料；以及至少一个基层，所述至少一个基层包括基础纤维复合材料，其中，所述第一层包括包埋在基质中的锂化碳纤维以形成负电极，其中，所述第三层包括具有电极活性材料涂层的碳纤维以形成正电极，其中，所述分隔物层包括非导电材料，所述非导电材料用于使所述第一层与所述第三层彼此电隔离，并且其中，所述流动影响区段被配置成在所述第一层与所述第三层之间施加电压时选择性地使由第一层、分隔物层和第三层构成的布置的区域从所述基层升高以在所述流动本体上形成凸起。成凸起。成凸起。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于飞行器的具有可选择性地启用的激波凸起的流动本体
[0001]本专利技术涉及一种用于飞行器的流动本体、一种用于飞行器的机翼、以及一种具有机翼和/或这种流动本体的飞行器。
技术介绍
[0002]为了提高燃料经济性和减少商用飞行器的排放，提供基本上层流的流动是可能的选项。在一些情况下，机翼之上的气流可能会在某个区域内达到超过1Ma的速度。这可能会导致在流动分离点的下游形成湍流流动区域。为了减少这种流动行为的影响，可以在表面上提供专用的激波凸起。该激波凸起使得气流速度逐渐降低，并且因此，可以避免湍流气流。然而，以永久方式安装的激波凸起不能被认为是理想的，因为这些激波凸起主要在非设计巡航速度下有用。对于可变激波凸起，已经考虑用机械致动器进行尝试。然而，这些可变激波凸起是复杂的，并且难以安装和正确操作。
[0003]DE 198 58 872 A1示出了一种具有扰流器的飞行器机翼，该扰流器在其上侧设有柔性板材和至少一个致动器，该至少一个致动器作用于柔性板材以通过柔性板材的凸形隆起对冲击波进行适应性控制。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种流动本体，该流动本体包括可选择性地启用的凸起或易于安装和易于操作以选择性地减少部分流动分离的影响的任何其他装置。
[0005]此目通过根据权利要求1所述的流动本体得以实现。有利的实施例和进一步的改进在从属权利要求和以下描述中得到。
[0006]提出了一种用于飞行器的流动本体，该流动本体包括外蒙皮，该外蒙皮提供了第一流动表面，其中，该蒙皮包括在该第一流动表面上的至少一个流动影响区段，该流动影响区段包括：至少一个第一层，该至少一个第一层包括第一纤维复合材料；至少一个分隔物层；至少一个第三层，该至少一个第三层包括第三纤维复合材料；以及至少一个基层，该至少一个基层包括基础纤维复合材料，其中，该至少一个第一层、该至少一个分隔物层和该至少一个第三层以交替顺序布置在该至少一个基层上，其中，该至少一个第一层包括包埋在基质中的锂化碳纤维以形成负电极，其中，该至少一个第三层包括具有电极活性材料涂层的碳纤维以形成正电极，其中，该至少一个分隔物层包括非导电材料，该非导电材料用于使该至少一个第一层与该至少一个第三层彼此电隔离，并且其中，该流动影响区段被配置成在该第一层与该第三层之间施加电压时选择性地使由第一层、分隔物层和第三层构成的布置的至少一个区域从该至少一个基层升高以在该流动本体上形成凸起。
[0007]流动本体可以是可附接至飞行器并且在飞行器的飞行期间经受气流的任何部件。例如，此流动本体可以是机翼、垂直或水平尾翼、翼身融合体的一部分、整流罩、机身、或任何其他部件。由于流动本体的特定设计，其内部设置并不特别相关。因此，可以提供任何合适的加固布置来维持流动本体的形状，该流动本体被确定流动本体的外部形状的外蒙皮所
包围。由外蒙皮提供的第一流动表面可以布置在流动本体的顶侧上，在该顶侧处可能会出现流动分离点。清楚的是，流动本体可以优选地包括第二流动表面，该第二流动表面相反布置在外蒙皮上。例如，第一流动表面是顶表面，而第二表面是底表面。这也可以是指第一表面是右舷表面，而第二表面是背板表面。
[0008]根据本专利技术，流动本体包括在第一表面上的流动影响区段。流动影响区段负责选择性地产生用于影响流动的凸起以减少潜在的分离效应的影响。选择性产生包括对流动影响区段的至少一部分进行致动以从中性形状升高至升高形状以按需形成凸起。这意指，凸起的停用也可以按需进行。
[0009]流动影响区段是通过由纤维复合材料构成的各层的布置产生的。作为流动影响区段的基础，提供了至少一个基层。该至少一个基层可以包括不直接暴露于气流的一个或若干个内层。至少一个基层保持在永久位置，并且不会在凸起形成时在任何方向上移动。因此，该至少一个基层是被动部分。
[0010]流动影响区段的主动部分包括至少一个第一层、至少一个分隔层和至少一个第三层。这些层以交替顺序布置在至少一个基层上。这意指，第一层直接布置在基层上。连续地，提供分隔层。在此分隔层的顶部上，提供第三层。如果期望，提供另外的分隔层、另外的第三层、仍另外的分隔层、和仍另外的第一层等。
[0011]第一层包括碳纤维，这些碳纤维被锂化以形成负电极。术语“锂化的”应理解为锂富集或由锂所覆盖。可以通过电沉积锂离子来使碳纤维锂化，例如，将纤维浸没到非水性电解质中，将直流电源的正极与纤维相连以形成阳极，并且将负极连接至含锂的电极以形成阴极。然后，锂离子将从锂源中移出并附着到阳极上。可以在碳纤维沉积之前锂化这些碳纤维，或者也可以在碳纤维沉积之后锂化这些碳纤维。锂化使得碳纤维能够释放锂离子。
[0012]已经发现，锂化碳纤维具有压电性质。因此，如果锂化纤维由于相应复合部件的挠曲变形而经受机械负载，则该锂化纤维将产生一定的电负载，可以相对于参考电势来测量电负载。然而，如果相对于参考电势对相应锂化纤维施加电负载，那么这些锂化纤维会引起挠曲变形。由于锂化碳纤维是以普通碳纤维为基础的，所以锂化碳纤维提供了所需的增强。
[0013]第三层充当正电极，并且能够通过电极活性涂层接收锂离子。第一层和第三层共同提供了一种类型的压电致动器。流动影响区段通过该压电致动器的致动而延伸。通过将流动影响区段的沿着延伸方向相反的至少两个边缘固定，该流动影响区段将在致动时形成凸起。
[0014]提供了分隔层，该分隔层用于使连续的各层电隔离，使得可以在施加电压时避免短路。当向相应各层施加电压时，锂离子将在第一层与第三层之间行进。因此，分隔层还需要对锂离子具有渗透性。第一层、第三层和分隔层的组合类似于电池状结构。彼此平行的多个这些结构的组合产生最大力较高的压电致动布置。通过向仅一对第一层和第三层或一组层提供电压的选择性施加，可以易于调节可实现的力。
[0015]通过向由复合材料构成的各层的布置提供上述特征，可以实现简单且高效的在复合零件(即，流动本体)上选择性地产生凸起的方式。在此上下文中，清楚的是，相应的第一层和第三层需要能够可靠地从至少一个基层释放。进而，基层包括基础复合材料，比如普通碳纤维增强塑料材料。流动本体是由具有若干层的层压件产生的，该层压件包括包埋在比如热固化树脂或热塑性材料等基质材料中的纤维。流动影响区段平齐地位于剩余的层压件
结构中。
[0016]在优选实施例中，流动影响区段在流动本体上具有固定位置，并且被配置成在施加电压时扩展，使得该流动影响区段屈曲远离至少一个基层。流动影响区段始终保持在其预定位置。这意指，该流动影响区段不能在流动本体的外表面上移动。因此，该流动影响区段面临着几何约束，如果该流动影响区段扩展，那么这些几何约束会引起流动影响区段的屈曲运动。扩展会引起流动影响区段至少在一个方向上伸长。该流动影响区段由于其约束而不能与至少一个基层齐平接触地扩展。为了仍符合较大的长度，该流动影响区段将屈曲、隆起或弯曲远离至少一个基层。因此，在施加电压时，流动影响区段与至少一个基层之间会产生中间空间。
[0017]在有利实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于飞行器(46)的流动本体(16)，所述流动本体(16)包括外蒙皮(27)，所述外蒙皮提供了第一流动表面(56)，其中，所述蒙皮(27)包括所述第一流动表面(56)上的至少一个流动影响区段(14，14a，14b)，所述流动影响区段(14，14a，14b)包括：
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至少一个第一层(22)，所述至少一个第一层包括第一纤维复合材料；
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至少一个分隔物层(24)；
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至少一个第三层(26)，所述至少一个第三层包括第三纤维复合材料；以及
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至少一个基层(18)，所述至少一个基层包括第三纤维复合材料，其中，所述至少一个第一层(22)、所述至少一个分隔物层(24)和所述至少一个第三层(26)以交替顺序布置在所述至少一个基层(18)上，其中，所述至少一个第一层(22)包括包埋在基质中的锂化碳纤维以形成负电极，其中，所述至少一个第三层(26)包括具有电极活性材料涂层的碳纤维以形成正电极，其中，所述至少一个分隔物层(24)包括非导电材料，所述非导电材料使所述至少一个第一层(22)和所述至少一个第三层(26)彼此电隔离，并且其中，所述流动影响区段(14，14a，14b)被配置成在所述第一层(22)与所述第三层(26)之间施加电压时选择性地使由第一层(22)、分隔物层(24)和第三层(26)构成的布置的至少一个区域从所述至少一个基层(18)升高以在所述流动本体(16)上形成凸起(29)。2.如权利要求1所述的流动本体(16)，其中，所述流动影响区段(14，14a，14b)在所述流动本体(16)上具有固定位置，并且被配置成在施加所述电压时扩展，使得所述流动影响区段屈曲远离所述至少一个基层(18)。3.如权利要求1或2所述的流动本体(16)，其中，所述分隔物层(24)包括玻璃纤维增强塑料材料。4.如前述权利要求中任一项所述的流动本体(16)，其中，所述分隔物层(24)包括具有电隔离涂层的碳纤维。5.如前述权利要求中任一项所述的流动本体(16)，其中，所述电极活性材料涂层包括LiFePO4。6.如前述权利要求中任一项所述的流动本体(16)，其中，所述流动影响区段的沿着延伸方向相反的至少两个边缘被固定至所述基层。7.如权利要求6所述的流动本体(16)，其中，沿着所述至少两个边缘(32，34，36)，所述第一层、所述分隔物层和所述第三层(22，24，26)在固化过程之前被缝制或缝合至下面的层(18，22，24，26)。8.如前述权利要求中任一项所述的流动本体(16)，其中，相应的所述流动影响区段(14，14a，14b)的第一层、分隔物层和第三层(22，24，26)通过减小摩擦涂层或减小摩擦层(20)与下面的材料层分隔开。9.如前述权利要求中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：空中客车防务和空间有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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