囊体材料复合层及浮空器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种囊体材料复合层及浮空器。该囊体材料复合层包括作为频率选择表面的超材料层。本实用新型专利技术通过提供一种包括作为频率选择表面的超材料层的囊体材料复合层，并利用超材料层被无线电探测设备探测到的几率很低的特性，从而使由囊体材料复合层制成的囊体具有了雷达隐身的功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及航空航天
，具体而言，涉及一种囊体材料复合层及浮空器。
技术介绍
浮空器或飞艇是一种主要依靠空气浮力(或称静升力)来克服自身重力实现滞空或飞行的飞行器，其主体为一个用于填充浮升气体并具有良好气密性的囊体。因此，对浮空器或飞艇而言囊体的性能直接决定其飞行任务成败、载荷能力及飞行成本的高低。囊体材料(又称蒙皮材料)是囊体的主要结构材料，其起到氦气保持、提供浮力的作用。囊体材料一般由高强、轻质及高气体阻隔性的高分子复合材料组成。例如，公开号为CN102416739A的中国专利公开了一种飞艇蒙皮材料，该蒙皮材料包括防老化层、胶层、织物层、基底层、高阻隔层和焊接层。随着科技技术的发展，降低浮空器或飞艇被无线电探测设备发现的几率逐渐成为未来发展方向之一。然而，上述囊体材料很容易被无线电探测设备探测到，使得浮空器或飞艇很容易被无线电探测设备发现。针对上述问题，目前还没有有效的解决方法。
技术实现思路
本技术旨在提供一种囊体材料复合层及浮空器，以降低囊体材料复合层被无线电探测设备探测到的几率。为此，本技术提供了一种囊体材料复合层，该囊体材料复合层包括超材料层。进一步地，囊体材料复合层包括耐候层、超材料层、阻气层、承重层和焊接层。进一步地，耐候层、超材料层、阻气层、承重层和焊接层依次层叠设置。进一步地，超材料层包括基材膜层和设置于基材膜层上的导电几何结构。进一步地，所述囊体材料复合层包括依次层叠设置的耐候层、所述超材料层、承重层和焊接层，所述超材料层包括气体高阻隔聚酯薄膜和形成于所述高阻隔聚酯薄膜表面的导电几何结构。 进一步地，基材膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层。进一步地，耐候层、超材料层、阻气层、承重层和焊接层中相邻各层之间通过胶层连接。进一步地，胶层的材料为聚酯或聚氨酯。进一步地，耐候层为聚偏氟乙烯膜层或聚偏二氯乙烯膜层。进一步地，阻气层为聚乙烯醇膜层或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层。进一步地，承重层为高强纤维层或由高强纤维层和热塑性薄膜层复合而成的复合层。进一步地，高强纤维层的材料为聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维。进一步地，焊接层为热塑性聚氨酯膜层。本技术还提供了一种浮空器，包括囊体，所述囊体由根据如上所述的囊体材料复合层制成。本技术通过提供一种包括作为频率选择表面的超材料层的囊体材料复合层，并利用超材料层被无线电探测设备探测到的几率很低的特性，从而使由囊体材料复合层制成的囊体具有了雷达隐身的功能。【附图说明】构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1示出了本技术实施方式所提供的囊体材料复合层的剖面结构示意图。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。由
技术介绍
可知，现有囊体材料很容易被无线电探测设备探测到。针对上述问题，本技术的专利技术人进行了大量研究，提出了一种囊体材料复合层。如图1所示，该囊体材料复合层包括作为频率选择表面(FSS)的超材料层20。本技术提供一种包括超材料层20的囊体材料复合层，由于作为频率选择表面的超材料层20具有低雷达散射截面(RCS)，使囊体材料复合层制作而成的囊体被无线电探测设备探测到的几率很低，从而使由囊体材料复合层制成的囊体具有了雷达隐身的功能。上述囊体材料复合层还可以包括其他膜层，在一种优选的实施方式中，囊体材料复合层包括耐候层、超材料层、阻气层、承重层和焊接层，且各层的层叠顺序可以根据实际需求进行调整。优选地，耐候层、超材料层、阻气层、承重层和焊接层依次层叠设置。本技术通过提供一种包括依次层叠设置的耐候层10、超材料层20、阻气层30、承重层40和焊接层50的囊体材料复合层，并利用作为频率选择表面的超材料层20被无线电探测设备探测到的几率很低的特性，使由囊体材料复合层制成的囊体具有了雷达隐身的功能。上述囊体材料复合层中，超材料层20可以采用现有技术中常见的作为频率选择表面的超材料。在一种优选的实施方式中，超材料层20包括基材膜层和设置于基材膜层上的导电几何结构。其中，导电几何结构的材料可以为铝、铜或银，且导电几何结构可以为呈阵列排布的金属线等；基材膜层可以为气体高阻隔性聚酯薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层(PET层)。导电几何结构可以通过在基材膜层沉积金属材料，然后刻蚀金属材料后形成，如先在PET层表面真空镀铝，然后再馈刻铝膜形成导电几何结构。当然，超材料层20的组成并不限于上述实施例。上述囊体材料复合层中，耐候层10、阻气层30、承重层40和焊接层50的组成可以根据实际工艺需求进行设定。其中，耐候层10可以为聚偏氟乙烯膜层或聚偏二氯乙烯膜层，且耐候层10暴露在高空环境中，主要起到抗紫外、保护内层材料以及防止气体泄露的作用。阻气层30可以为聚乙烯醇膜层或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层。承重层40可以为高强纤维层或高强纤维层和热塑性薄膜层的复合层，热塑性薄膜层可以在预热熔缝合时起粘结作用，并且可以密闭缝纫时产生的针孔，进而起到阻气的作用。高强纤维层的材料可以为聚乙烯纤维、芳纶纤维或PBO纤维；焊接层50可以为热塑性聚氨酯膜层。应当注意的是，上述囊体材料复合层中的各层之间通过胶层连接，即耐候层10、超材料层20、阻气层30、承重层40和焊接层50中相邻各层之间通过胶层连接。胶层的材料可以为聚酯或聚氨酯等。在制作囊体材料复合层的过程中，耐候层10、超材料层20、阻气层30、承重层40和焊接层50中相邻各层之间通过热熔的方式压合而成。另外，上述囊体材料复合层中的耐候层10、超材料层20、阻气层30、承重层40和焊接层50的厚度也可以根据实际工艺需求设定。可以理解的是，由于超材料层20的基材膜层本身具有阻气功能，那么在实际产品中，阻气层30可以省略。本技术还提供了一种浮空器，该浮空器为具有囊体的高空气球或飞艇，高空气球的形状一般为球形，囊体由根据本技术提供的囊体材料复合层制成。由于本技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种囊体材料复合层，其特征在于，所述囊体材料复合层包括耐候层(10)、超材料层(20)、阻气层(30)、承重层(40)和焊接层(50)，其中所述超材料层(20)作为频率选择表面，所述超材料层(20)包括基材膜层和设置于所述基材膜层上的导电几何结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，深圳光启空间技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44