抛放式飞行数据记录仪壳体及其制作方法技术

一种抛放式飞行数据记录仪壳体的制备方法，通过硫化机成型或真空热压罐成型的方式，将阻燃泡沫件固化成型，并在固化成型的阻燃泡沫件制备耐高温涂层。本发明专利技术制备的抛放式飞行数据记录仪壳体的密度为0.3-0.8g/cm3，疏水角大于150°，具有长期漂浮的特性；能够承受46.33m/s的冲击力；氧指数为60％-80％，具有良好的阻燃特性；透波率在50％-80％，具有良好的透波性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抛放式飞行数据记录仪壳体的制备方法，具体是一种采用聚对苯撑苯并双口恶唑纤维增强树脂基复合材料制备的抛放式飞行数据记录仪壳体的方法。
技术介绍
飞行数据记录仪是记录和保存飞行参数信息(发动机工作参数、飞行高度、速度、航向等)的仪器，俗称“黑匣子”。黑匣子作为一种事关飞行安全的重要航空电子设备，具有抗冲击、抗高温火烧、抗海水浸泡、抗深海压力、抗腐蚀性液体浸泡等特种防护能力，能够在飞机事故中保存其内部存储的信息。新型的抛放式黑匣子能够在飞机坠毁时自动与机体分离，并具备水上漂浮和无线电、卫星定位功能，便于事故后搜寻和打捞，作为传统黑匣子的备份提高数据存活率。将这种新型抛放式黑匣子安装在在执行海上任务的飞机上，当飞机失事时，黑匣子通过坠毁感知传感器监控飞机坠海事件的发生，控制其与飞机机体自动快速分离，并能长时间漂浮在海面上，持续发射黑匣子的位置和身份信息，解决了黑匣子定位打捞困难以及飞机失事时应急定位发射机损毁失效的问题。极大地缩短飞机失事的搜寻定位时间。传统的金属制造的黑匣子壳体难以满足抛放式黑匣子的特种防护能力及水上漂浮能力，需要采用新型复合材料制备抛放式黑匣子的壳体。在申请号为2015104268485的专利技术创造中，提出了一种飞行数据记录仪壳体及其制备方法。在该专利技术创造中，飞行数据记录仪壳体采用高硅氧玻璃纤维布，通过铺敷的方法用树脂粘接剂裹敷在阻燃泡沫件的内表面和外表面，以及阻燃泡沫件的框底，并经固化处理形成的盒形件。该阻燃泡沫件边框上端的三个边均向外延伸，形成了所述抛放式飞行数据记录仪壳体的漂浮翼；漂浮翼与该阻燃泡沫件边框之间光滑过渡。该阻燃泡沫件的上端与下端均为敞口，并由所述上端的敞口形成了抛放式飞行数据记录仪壳体的开口。该方法工艺复杂、铺敷周期长、且树脂易分布不均匀，造成局部强度不足。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的工艺复杂、铺敷周期长、树脂易分布不均匀的不足，本专利技术提出了一种抛放式飞行数据记录仪壳体及其制作方法。所述抛放式飞行数据记录仪壳体包括外壳、阻燃泡沫件、加强肋和上盖。所述外壳采用PBO纤维预浸料，即聚对苯撑苯并双口恶唑纤维预浸料，通过铺敷的方法裹敷在所述阻燃泡沫件的内表面和外表面，以及所述阻燃泡沫件的框底，并经固化处理形成盒形件。然后采用砂纸对盒形件表面进行打磨处理，表面粗糙度Ra为2～10μm，在打磨完的盒形件表面涂刷一层耐高温涂层，并经烘干处理，再在经烘干处理后的盒形件的外表面涂刷油漆。PBO纤维预浸料的铺敷层数为5～20层。所述外壳单面厚度为1～3mm。所述阻燃泡沫件为盒形件；该阻燃泡沫件边框上端的三个边均向外延伸，形成了所述飞行数据记录仪壳体的漂浮翼，另一个边为垂直边，以便于将该壳体安装在飞行器上的安装架上。所述漂浮翼与该阻燃泡沫件边框之间光滑过渡。在所述阻燃泡沫件的一个侧边上预留有加强肋的预埋槽，并且所述有预埋槽的侧边与该阻燃泡沫件上无漂浮翼的侧边对应；所述阻燃泡沫件的上端为敞口，并由所述上端的敞口形成了所述飞行数据记录仪壳体的开口。以方便在所述抛放式飞行数据记录仪壳体内安放电子元器件。在所述阻燃泡沫件上端的敞口有用于安装上盖的台阶。所述阻燃泡沫件采用聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫或聚偏氟乙烯泡沫制成。所述加强肋采用钛合金或铝合金或镁合金制成。该加强肋镶嵌在所述阻燃泡沫件的预埋槽内。所述壳体的上盖采用采用PBO纤维预浸料，通过铺敷的方法，按照所属抛放式飞行数据记录仪壳体的开口尺寸制成。对上盖表面进行打磨处理，表面粗糙度Ra为2～10μm，在打磨完的上盖表面涂刷一层耐高温涂层，并经烘干处理，再在经烘干处理后的上盖的外表面涂刷油漆。PBO纤维预浸料的铺敷层数为5～20层。所述壳体上盖厚度为1～3mm。本专利技术的具体过程是：步骤1，制作阻燃泡沫件所述的阻燃泡沫件采用聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫或聚偏氟乙烯泡沫制成。制备时，按设计图纸，采用常规机械加工的方法将聚氨酯泡沫块或聚苯乙烯泡沫块或聚偏氟乙烯泡沫块加工成为盒形的阻燃泡沫件。步骤2，制作外壳坯体和上盖坯体按设计要求将加强肋镶入到得到的阻燃泡沫件中的预留槽口内。将所述的PBO纤维预浸料按照阻燃泡沫件各表面的形状裁成片，再分别将裁好的PBO纤维预浸料逐层铺在所述阻燃泡沫件的各个表面，铺设完成设定的PBO纤维预浸料层数，得到抛放式飞行数据记录仪的外壳坯体。根据上盖的形状制作上盖的钢制模具。所述的上盖的钢制模具由上模与下模构成。在所述模具内表面均匀涂刷脱模蜡。将所述的PBO纤维预浸料按照模具各内表面的形状裁成片，再将裁好的PBO纤维预浸料逐层铺敷在所述上盖模具的上模内表面，铺设完成设定的PBO纤维预浸料层数后，得到飞行数据记录仪的上盖坯体。步骤3，固化成型所述的固化成型包括对抛放式飞行数据记录仪外壳坯体的固化成型和对抛放式飞行数据记录仪的上盖坯体的固化成型。所述固化成型时通过硫化机成型或真空热压罐成型得到外壳半成品和上盖半成品。在对抛放式飞行数据记录仪外壳坯体的固化成型时，将得到的抛放式飞行数据记录仪的外壳坯体置于内表面均匀涂刷有脱模蜡的模具中。合模后进行固化成型。所述的模具是根据抛放式飞行数据记录仪外壳形状制作的钢制模具，由上模、中模、下模及模芯组成。在对抛放式飞行数据记录仪上盖坯体的固化成型时，将得到的装有上盖坯体的上盖的钢制模具的上模与下模合模，合模后进行固化成型。所述固化成型采用硫化机或热压罐成型，抛放式飞行数据记录仪外壳坯体的固化成型与抛放式飞行数据记录仪外壳坯体的固化成型的工艺参数相同。当采用硫化机成型时，在成型之前需对模具内抽真空，具体是，将所述装有抛放式飞行数据记录仪的外壳坯体的模具放入真空袋内并抽真空度至(0.005-0.01)MPa、将所述装有抛放式飞行数据记录仪的上盖坯体的模具放入真空袋内并抽真空度至(0.005-0.01)MPa，将经过抽真空的装有外壳坯体的模具、经过抽真空的装有上盖坯体的模具分别放在硫化机上热压成型。热压的压力为(6-10)MPa，温度为(100-150)℃，升温速率为0.5-5℃/min，加压保温时间为(1-3)h。热压完成后自然降温至室温脱模。形成外壳半成品和上盖半成品。当采用真空热压罐成型时，将所述装有抛放式飞行数据记录仪的外壳坯体的模具与装有抛放式飞行数据记录仪的上盖坯体的模具分别放入真空热压罐内热压成型。真空热压罐内热压成型时，真空度为(0.01-0.08)MPa，压力为(0.1-1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抛放式飞行数据记录仪壳体，所述抛放式飞行数据记录仪壳体包括外壳、阻燃泡沫件、加强肋和上盖；其特征在于：所述外壳采用PBO纤维预浸料，通过铺敷的方法裹敷在所述阻燃泡沫件的内表面和外表面，以及所述阻燃泡沫件的框底，并经固化处理形成盒形件；所述盒形件表面粗糙度Ra为2～10μm；PBO纤维预浸料的铺敷层数为5～20层，单面的铺敷厚度为1～3mm。

【技术特征摘要】
1.一种抛放式飞行数据记录仪壳体，所述抛放式飞行数据记录仪壳体包括外壳、阻燃
泡沫件、加强肋和上盖；其特征在于：所述外壳采用PBO纤维预浸料，通过铺敷的
方法裹敷在所述阻燃泡沫件的内表面和外表面，以及所述阻燃泡沫件的框底，并经
固化处理形成盒形件；所述盒形件表面粗糙度Ra为2～10μm；PBO纤维预浸料的
铺敷层数为5～20层，单面的铺敷厚度为1～3mm。
2.如权利要求1所述抛放式飞行数据记录仪壳体，其特征在于：所述阻燃泡沫件为采
用聚氨酯泡沫块或聚苯乙烯泡沫块或聚偏氟乙烯泡沫块制成的盒形件。该阻燃泡沫
件边框上端的三个边均向外延伸，形成了所述飞行数据记录仪壳体的漂浮翼，另一
个边为垂直边。所述阻燃泡沫件的上端为敞口，并由所述上端的敞口形成了所述飞
行数据记录仪壳体的开口。
3.一种制作权利要求1所述抛放式飞行数据记录仪壳体的方法，其特征在于，具体过
程是：
步骤1，制作阻燃泡沫件；
步骤2，制作外壳坯体和上盖坯体；
步骤3，固化成型：
所述的固化成型包括对抛放式飞行数据记录仪外壳坯体的固化成型和对抛放式飞
行数据记录仪的上盖坯体的固化成型；
所述固化成型时通过硫化机成型或真空热压罐成型得到外壳半成品和上盖半成品；
步骤4，配制耐高温涂层浆料：
所述的耐高温涂层由100份磷酸液体、5～20份磷酸二氢铝粉体、10～30份磷酸锌
粉体、2～15份氢氧化镁粉体、15～40份硼硅玻璃粉组成，所述比例为质量份；
将称取的磷酸二氢铝粉体、磷酸锌粉体、氢氧化镁粉体和硼硅玻璃粉依次加入到称
量好的磷酸液体中，在室温下充分搅拌均匀，形成耐高温涂层的浆料；
步骤5，制备涂层：
将得到的抛放式飞行数据记录仪的-外壳半成品表面和上盖半成品表面打磨至表面
粗糙度R...

【专利技术属性】
技术研发人员：周蕊，杜淑娣，刘海平，李国胜，赵瑞全，张卓，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61