囊體材料的縫合方法、囊體材料以及浮空器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空技術領域，具體而言，涉及一種囊體材料的縫合方法、囊體材料以及浮空器。
【背景技術】
[0002]浮空器是指比重輕于空氣，依靠大氣浮力升空的飛行器。隨著臨近空間浮空器的發展，對浮空器主體材料-囊體材料提出了更高的要求。囊體材料材料一般由囊體基材層、氣密層、和保護層組成，囊體材料要求具有高強度、高氣密性、低重量等特點。浮空器的氣囊一般由囊體囊瓣縫合而成。
[0003]囊體材料要滿足臨近空間環境的飛行要求。臨近空間大氣稀薄，紫外光照強烈，晝夜溫差大，囊體材料的任何一點缺陷和裂縫，對于浮空器長期在高空環境中作業都是致命的。因此，不但是對囊體材料本身，同時對囊體材料之間縫合連接提出了更高的要求。專利CN103434634A公布了一種高空飛艇通用的高強纖維增強密閉對接結構。這種縫合結構采用單面的增強材料縫合。這種單面縫合方式在增強纖維承載層縫紉線腳處會產生應力集中，剝離應力增大，應力過大時縫紉孔處的纖維束容易滑移剪切。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的在于提供一種囊體材料的縫合方法、囊體材料以及浮空器，以解決現有技術的單面縫合囊體材料在增強纖維承載層縫紉線腳處容易產生應力集中的問題。
[0005]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種囊體材料的縫合方法，包括步驟:在對接的兩塊囊體基材層的對接縫隙的第一側覆蓋并縫合第一增強承載層；在對接縫隙的與第一側相對的第二側覆蓋并縫合第二增強承載層；在第一增強承載層和第二增強承載層的遠離囊體基材層的表面上分別設置保護層。
[0006]進一步地，采用縫紉縫合方式將第一增強承載層縫合在兩塊囊體基材層上。
[0007]進一步地，采用縫紉縫合的方式將第二增強承載層縫合在兩塊囊體基材層上。
[0008]進一步地，采用熱熔焊接的方式將對接縫隙第一側的保護層縫合在兩塊囊體基材層以及第一增強承載層上，采用熱熔焊接的方式將對接縫隙將對接縫隙第二側的保護層縫合在兩塊囊體基材層以及第二增強承載層上。
[0009]進一步地，囊體基材層從其第一側到其第二側依次包括耐候層、阻氣層、承重層、焊接層及其相鄰層之間的膠層。
[0010]進一步地，耐候層由PVDF或PVDC材料制成。
[0011]進一步地，阻氣層由聚乙烯醇或PET及聚乙烯醇或PET的鍍金屬薄膜組成。
[0012]進一步地，承重層為高強纖維層。
[0013]進一步地，高強纖維層為聚乙烯纖維層或芳綸纖維層或PBO纖維層。
[0014]進一步地，膠層為聚酯層或聚氨酯薄膜層。
[0015]進一步地，第一增強承載層和第二增強承載層均包括高強纖維層和熱塑性薄膜層O
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種囊體材料，包括多塊依次對接的囊體基材層、任意相鄰兩塊囊體基材層之間的對接縫隙、覆蓋并縫合在對接縫隙的第一側的第一增強承載層、覆蓋并縫合在對接縫隙的與第一側相對的第二側上的第二增強承載層以及設置在第一增強承載層和第二增強承載層的遠離囊體基材層的表面上的保護層。
[0017]進一步地，第一增強承載層與囊體基材層之間采用縫紉方式縫合，第二增強承載層與囊體基材層之間采用縫紉方式縫合。
[0018]進一步地，對接縫隙第一側的保護層采用熱熔焊接的方式縫合在囊體基材層以及第一增強承載層上；對接縫隙第二側的保護層采用熱熔焊接的方式縫合在囊體基材層以及第二增強承載層上。
[0019]進一步地，囊體基材層從其第一側到其第二側依次包括耐候層、阻氣層、承重層、焊接層及其相鄰層之間的膠層。
[0020]根據本發明的再一方面，提供了一種浮空器，包括氣囊，氣囊由上述的囊體材料制作而成。
[0021]應用本發明的技術方案，本發明的方法縫合得到的囊體材料的結構在對接縫隙的第一側和第二側的結構相互對稱，使用囊體材料的過程中，對接縫隙的第一側的第一增強承載層和第二側的第二增強承載層產生的應力集中會相互抵消一部分，整個囊體材料的剝離應力減小，可以有效降低剝離應力帶來的影響，提高囊體材料在縫合處的強度。
【附圖說明】
[0022]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1示意性示出了本發明的囊體材料的縫合方法的流程圖；
[0024]圖2示意性示出了本發明的囊體的主視圖；以及
[0025]圖3示意性示出了本發明的囊體材料的剖視圖。
[0026]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0027]100、囊體；14、囊瓣；142、對接線；10、囊體基材層；20、第一增強承載層；30、第二增強承載層；40、保護層；50、對接縫隙。
【具體實施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0029]參見圖1至3所示，根據本發明的實施例，提供了一種囊體材料的縫合方法，本實施例的囊體100為應用于臨近空間浮空器的提供浮力的囊體，包括多個依次對接的囊瓣14，該依次對接的囊瓣14整體構成圓球體形狀，相鄰囊瓣14之間形成對接線142。該囊體100進入臨近空間后，其直徑范圍為10-50米，優選為20-45米。可以理解的是，本實施例的囊體100的形狀也可以為南瓜形或水滴狀等其他母線為弧形的軸對稱體，并不以本實施例為限。本實施例中囊體材料的縫合方法是指相鄰囊瓣14的縫合方法，該囊體材料的縫合方法包括如下步驟:在相對接的兩塊囊體基材層10的對接縫隙50的第一側覆蓋并縫合上第一增強承載層20，該囊體基材層即圖2中的囊瓣14 ;然后再在對接縫隙50的與第一側相對的第二側覆蓋并縫合第二增強承載層30 ;最后再在第一增強承載層20和第二增強承載層30的遠離囊體基材層10的表面上分別設置保護層40，保護層40作為防護內層材料暴露在高空環境中，主要起到抗紫外和防止氣體泄露的作用，便于提高本實施例囊體材料的使用壽命O
[0030]根據本實施例縫合得到的囊體材料的結構在對接縫隙50的第一側和第二側的結構相互對稱，使用囊體材料的過程中，對接縫隙50的第一側的第一增強承載層20和第二側的第二增強承載層30產生的應力集中會相互抵消一部分，整個囊體材料的剝離應力減小，可以有效降低剝離應力帶來的影響，提高囊體材料在縫合處的強度。
[0031]優選地，采用縫紉縫合方式將第一增強承載層20縫合在兩塊對接的囊體基材層10上，簡單快捷，且強度高。
[0032]同樣地，采用縫紉縫合的方式將第二增強承載層30縫合在兩塊對接的囊體基材層10上。
[0033]優選地，采用熱熔焊接的方式將第一側的保護層40縫合在兩塊囊體基材層10以及第一增強承載層20上，以及將第二側的保護層40縫合在兩塊囊體基材層10以及第二增強承載層30上。
[0034]優選地，本實施例中的囊體基材層10從其第一側到其第二側依次包括耐候層、阻氣層、承重層、焊接層及各相鄰層之間的膠層。
[0035]優選地，本實施例中的耐候層由PVDF或PVDC材料制成，且耐候層暴露在高空環境中，主要起到抗紫外、保護內層材料以及防止氣體泄露的作用。本實施例中的阻氣層由聚乙烯醇或PET及聚乙烯醇或PET的鍍金屬薄膜組成。本實施例中的承重層為高強纖維層。本實施例中的高強纖維層為聚乙烯纖維層或芳綸纖維層或PBO纖維層。本實施例中的膠層可以是聚酯層或聚氨酯薄膜層。
[0036]上述囊體材料中的各層之間通過膠層連接，即耐候層、阻氣層、承