用于飞行器的复合氢罐制造技术

本发明专利技术涉及一种用于飞行器的复合氢罐(1)，包括：罐的第一半部(2)和第二半部(3)，每个半部(2，3)具有长形管状形状，每个半部(2，3)具有开口端(2a，3a)和包括开口端(2a，3a)的连结区域(2b，3b)；至少一个结合层(4)，所述结合层铺设于所述罐的(2，3)中的一个半部的至少一个连结区域(2b，3b)上，以执行所述半部的结合；以及接头(5)，接头(5)通过第一半部(2)和第二半部(3)在其开口端(2b，3b)处的结合而形成。接头(5)还包括至少一个连结轮廓件(6)，所述连结轮廓件在罐的半部(2，3)中的至少一个半部的连结区域(2b，3b)处共固化或共结合，以加强所述半部的结合。半部的结合。半部的结合。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的复合氢罐


[0001]本专利技术涉及用于飞行器的复合氢罐，其设计成满足飞行器的认证中所规定的断开结合要求。

技术介绍

[0002]当前的氢容器不是为飞行器飞行条件设计的，并且氢容器分为两组，气态氢和液态氢(GH2和LH2)：
[0003]罐容器GH2：罐容器GH2是为储存气态氢而建造的，并且设计有较高的厚度以承受很大的压力(约700巴)，罐容器GH2主要用于其中容器重量不是关键的行业。
[0004]罐容器LH2：罐容器LH2是为储存液态氢而建造的，并且由于罐容器LH2不承受很大的压力(约5巴)而设计成具有小的厚度。罐容器LH2主要在其中重量是关键的航空航天领域中用于运载火箭。
[0005]在飞行器应用中，由于重量条件，LH2罐解决方案是最合适的，但是除了LH2罐解决的运载火箭的许多挑战之外，还必须解决将LH2罐集成在飞行器系统中的附加要求。特别地：
[0006]飞行操纵：飞行器与运载火箭相比具有更大的操纵范围，运载火箭主要具有沿Z轴的加速度，这些加速度可以被运载火箭环反作用。对于飞行器应用，需要对LH2容器进行附加保护，以将罐附接至飞行器并承受飞行载荷。
[0007]隔离：由于不同的任务条件，飞行器应用的休眠时间与运载火箭相比更长。这意味着，与其中不需要真空的空间应用相比，罐隔离需要包括在附加保护与内部容器之间的真空的附加的复杂性。
[0008]压力载荷：作为罐容器的集成元件使用的平坦面板会经受压力载荷，这将在面板中产生压缩载荷，从而呈现出屈曲条件的最差情况中的一种情况。
[0009]H2用CFRP压力容器的制造必须包含不同的系统和结构(如防晃动壁或管道/传感器)，并且将提供一个或更多个结合/共结合工艺，以形成最终的气密容器。在这种情况下，适航条例要求考虑这种结合的失效。这种结合失效不得导致灾难性事件，并且必须保证飞行的继续。
[0010]另外，由于不允许在氢密封容器的构造中使用铆钉(以避免H2从螺栓/紧固件与CFRP之间的空间逸出)，特别是在装载时更是如此，因此应当使用结合或共结合工艺来连结整个容器所需的不同部件。在这种情况下，必须考虑断开结合失效的情况。
[0011]因此，需要一种确保结合的复合氢罐，使得由适航条例对飞行器的认证所规定的要求得以满足。

技术实现思路

[0012]本专利技术通过提供一种用于飞行器的复合氢罐克服了上述缺点，该复合氢罐由满足飞行器认证中的断开结合失效要求的部件连结形成。
[0013]本专利技术涉及一种用于飞行器的复合氢罐，其包括：罐的第一半部和第二半部，每个半部具有长形管状形状，每个半部具有开口端和包括开口端的连结区域；至少一个结合层，所述结合层铺设在罐的半部中的一个半部的至少一个连结区域上以执行它们的结合；以及接头，该接头通过第一半部和第二半部在其连结区域处的结合而形成。
[0014]根据本专利技术，接头还包括至少一个连结轮廓件，所述连结轮廓件在罐的半部中的至少一个半部的连结区域处共固化或共结合，以加强它们的结合。
[0015]由于氢气可能通过螺栓/紧固件与CFRP部件之间的空间逸出，特别是在加载时更是如此，因此不允许在氢罐的结构中使用铆钉。在这种情况下，本专利技术提供了一种结合了连结轮廓件的结合和共固化或共结合的罐，其允许部件的安全连结，其中，断开结合失效得以避免。
[0016]这样，本专利技术允许以满足适航条例的分离部件来制造氢密封容器，并且因此可以包括在飞行器中。在紧密封闭整个部件之前，为了安装管道、壁和容器内部所需的任何其它部件，需要以分离的部件来制造容器。
附图说明
[0017]为了完成描述并且为了提供对本专利技术的更好的理解，提供了一组附图。所述附图构成说明书的组成部分，并且说明本专利技术的优选实施方式。附图包括以下图：
[0018]图1示出了根据本专利技术的第一优选实施方式的复合氢罐的示意图。
[0019]图2示出了根据本专利技术的第二优选实施方式的复合氢罐的示意图。
[0020]图3示出了根据本专利技术的第三优选实施方式的复合氢罐的示意图。
[0021]图4示出了根据本专利技术的第四优选实施方式的复合氢罐的示意图。
[0022]图5示出了根据本专利技术的第五优选实施方式的复合氢罐的示意图。
[0023]图6示出了根据本专利技术的第六优选实施方式的复合氢罐的示意图。
具体实施方式
[0024]图1示出了用于飞行器的复合氢罐1，其包括：
[0025]‑
罐的第一半部2和第二半部3，每个半部2、3具有长形管状形状，每个半部2、3具有开口端2a、3a以及包括开口端2a、3a的连结区域2b、3b；
[0026]‑
至少一个结合层4，所述结合层4铺设在罐的半部2、3中的一个半部的至少一个连结区域2b、3b上，以执行它们的结合；以及
[0027]‑
接头5，接头5通过第一半部2和第二半部3在它们的连结区域2b、3b处的结合而形成，
[0028]‑
其中，接头5还包括至少一个连结轮廓件6，所述连结轮廓件在罐的半部2、3中的至少一个半部的连结区域2b、3b处共固化或共结合，以加强所述半部的结合。
[0029]根据本专利技术的第一优选实施方式，在图1中，连结轮廓件6共固化到罐的第二半部3上，并且连结轮廓件6具有L形构型以在其腹板6a处接纳附接件7。该机械的附接件7仅在结合破坏的情况下起作用。
[0030]另外，罐1的第一半部2的开口端2a、3a具有L形构型，从而便于附接至轮廓件腹板6a。
[0031]根据本专利技术的第二优选实施方式，图2示出了罐1，其中，连结轮廓件6共固化到罐的半部2、3中的每一个半部上，并且其中，这些连结轮廓件6中的一者从罐的半部2、3的开口端2a、3a突出，并且在开口端2a、3a中共固化以提供轮廓件6之间的容易附接。为了加强该接头5，在轮廓件6之间设置有附接件7。
[0032]根据本专利技术的第三优选实施方式，图3示出了罐1，在图3中，连结轮廓件6具有I形构型，并且共结合到罐的第一半部2和第二半部3上。
[0033]根据本专利技术的第四优选实施方式，图4示出了与图3所示的罐类似的罐1，但是包括铺设于罐的两个半部2、3的连结区域2b、3b上的结合层对4'、4”，结合层对由间隙分开以防止潜在的断开结合。
[0034]根据本专利技术的第五优选实施方式，图5示出了罐1，该罐1还包括将至少一个连结轮廓件6连结至罐的半部2、3中的一个半部的附接件8。
[0035]根据本专利技术的第六优选实施方式，图6示出了罐1，该罐1还包括额外轮廓件6'和至少一个额外结合层10，额外轮廓件6'沿着罐的第一半部2和第二半部3两者的连结区域2b、3b延伸，所述额外结合层10铺设于罐的第一半部2和第二半部3的开口端2a、3a与额外轮廓件6'之间，以加强半部2、3的结合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器的复合氢罐(1)，包括：
‑
罐的第一半部(2)和第二半部(3)，每个半部(2，3)具有长形管状形状，每个半部(2，3)具有开口端(2a，3a)和包括所述开口端(2a，3a)的连结区域(2b，3b)；
‑
至少一个结合层(4)，所述结合层(4)铺设于所述罐的所述半部(2，3)中的一个半部的至少一个连结区域(2b，3b)上，以执行所述第一半部(2)和所述第二半部(3)的结合；以及
‑
接头(5)，所述接头(5)通过所述第一半部(2)和所述第二半部(3)在所述第一半部(2)和所述第二半部(3)的连结区域(2b，3b)处的结合而形成，
‑
其中，所述接头(5)还包括至少一个连结轮廓件(6)，所述连结轮廓件(6)在所述罐的所述半部(2，3)中的至少一个半部的所述连结区域(2b，3b)处共固化或共结合，以加强所述第一半部(2)和所述第二半部(3)的结合。2.根据权利要求1所述的用于飞行器的复合氢罐(1)，其中，所述连结轮廓件(6)共固化到所述罐的所述半部(2，3)中的至少一个半部上，并且所述连结轮廓件(6)具有L形、U形或T形构型，以在所述连结轮廓件(6)的腹板(6a)处接纳附接件(7)。3.根据权利要求2所述的用于飞行器的复合氢罐(1)，其中，所述连结轮廓件(6)共固化到所述罐(2，3)的一个半部上，并且其中，所述罐(1)的另一个半部(2，3)的所述开口端(2a，3a)具有L形构型，以易于附接至所述轮廓件腹板(6a)。4.根据权利要求2所述的用于飞行器的复合氢罐(1)，其中，一个连结...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰西，
申请(专利权)人：空中客车西班牙有限责任公司，
类型：发明
国别省市：