(57)【要約】  本発明は、複数層１３、１５、１７、１９、２１、２３から成る複合材料構造体１１に関する。本発明は、構造監視用に使い、少なくとも部分的にこの構造体１１の表面層１３に埋設されている光ファイバ２５、および、光ファイバ２５修理が必要かも知れない領域を同じものを含む表面層１３に関して絶縁するための手段を含み、絶縁手段は、保護カバー２７並びに特に上部および下分離膜３１、３３の形をとる。本発明は、光ファイバの領域を修理する方法であって、保護カバー２７および上分離膜３１を除去する段階、この領域を複合構造体から引出す段階、光ファイバ２５を修理する段階、修理した領域を再設置する段階、および新しい保護カバー２７を設ける段階を含む方法にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層（１３、１５、１７、１９、２１、２３）によって形成され、構造監視用の光ファイバ（２５）を含む複合構造体（１１）であって、前記光ファイバ（２５）が少なくとも部分的に埋設されている前記複合構造体（１１）において、
ａ）修理の必要が生じ易い前記光ファイバ（２５）の埋設部分が前記複合構造体（１１）の表面層（１３）中に一体化されており、
ｂ）前記複合構造体（１１）は、前記光ファイバ（２５）が一体化されている前記表面層（１３）と関連して、修理の影響を受け易い前記光ファイバ（２５）の絶縁手段を含むことを特徴とする複合構造体。
【請求項２】
前記絶縁手段が上分離膜（３１）および下分離膜（３３）を含むことを特徴とする請求項１に記載された複合構造体。
【請求項３】
前記絶縁手段が前記上分離膜（３１）上に配置した薄板保護カバー（２７）を含むことを特徴とする請求項２に記載された複合構造体。
【請求項４】
前記保護カバー（２７）が予備含浸ガラス繊維布で作ってあることを特徴とする請求項２に記載された複合構造体。
【請求項５】
全ての前記光ファイバ（２５）が前記複合構造体（１１）の表面層（１３）中に埋設されていることを特徴とする請求項４に記載された複合構造体。
【請求項６】
前記複合構造体（１１）の前記表面層（１３）中に埋設されていない前記光ファイバ（２５）の部分が前記表面層（１３）に隣接するか、または、前記表面層（１３）よりも深い層（１５）に埋設されていることを特徴とする請求項４に記載された複合構造体。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載された複合構造体（１１）に埋設された光ファイバ（２５）を修理する方法において、
ａ）修理を要する前記光ファイバ（２５）の領域から前記保護カバー（２７）および前記上分離膜（３１）を除去するステップ、
ｂ）修理を要する前記光ファイバ（２５）の領域を、前記複合構造体（１１）から引出すステップ、
ｃ）前記光ファイバ（２５）を修理するステップ、
ｄ）修理した前記光ファイバ（２５）の領域を、前記複合構造体（１１）中に再配置するステップ、および
ｅ）修理した前記光ファイバ（２５）の領域上に新しい保護カバー（２７）を設けるステップを含むことを特徴とする光ファイバの修理方法。
【請求項８】
前記ステップｄ）が、
ｄ’）修理した前記光ファイバ（２５）の領域上に新しい上分離膜（３１）を設けるステップ、および
ｄ”）前記新しい分離膜（３１）上に接着剤（２９）を供給するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載された光ファイバの修理方法。
【請求項９】
修理した前記光ファイバ領域が前記複合構造体に埋設された光ファイバ（２５）の端（４１、４３）を結合することを特徴とする請求項７または請求項８に記載された光ファイバの修理方法。
【請求項１０】
修理した前記光ファイバ領域がこの複合構造体（１１）に埋設された光ファイバ（２５）の一端（５１）を前記複合構造体（１１）の外部に位置する光ファイバ（５５）の一端（５３）に結合するとを特徴とする請求項７または請求項８に記載された光ファイバの修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造監視用の光ファイバが埋設された複合構造体に係り、具体的に云えば、航空機の複合構造体、および、光ファイバの結合および修理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主構造部における新複合材料の徹底した導入は、新世代航空機の設計および製造における最優先事項の一つである構造最適化（重量軽減および機械的特性の改善に基づく）の基本プロセスになっている。損傷許容基準に従って設計した構造体における負荷経路の破損を予測できる効果的構造監視システムの導入は、その設計を最適化し、したがって、その重量軽減を可能にするだろう。
【０００３】
光ファイバセンサは、熱機械的変形を測定するため、および、受動的構造監視システムで単独に使用する場合、および、能動的監視システムを形成するその他の装置と組合わせて使用する場合の損傷を検出するために、効果的に使うことができる。光ファイバセンサの主な利点の一つは、それらが複合構造体内に密に一体的に埋設される能力である。
【０００４】
しかし、この一体化の欠点の一つは、現実のラミネート製造条件と、一旦埋設された後の光ファイバラインの修理に伴なう、光ファイバの一体化が有する難点である。光ファイバは、寸法が極端に小さく、かつ、その脆弱性の故に、積層体の製造、真空バッグの製造、および、オートクレーブ内での硬化（または、その他の代替積層体硬化工程）、保護積層体における同じ光ファイバのコネクタ化およびその後の保守および／または修理作業における一体化工程に伴なう取扱い作業中の取扱いが難しい。特に、一旦埋設された光ファイバにアクセスする可能性が極めて僅かであり、かつ、その首尾よい修理については更に僅かであり、それは、構造上の安定および保守基準が、複合構造体に一体化されたセンサ・ネットワークの正しい作動に縛られる時、必要な修理可能性条件と両立しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この欠点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、複数層によって形成された複合構造体が提供される。この複合構造体は、構造監視用の光ファイバを含み、該光ファイバは、少なくとも部分的に複合構造体の表面層に埋設されている。また、複合構造体は、光ファイバが一体化されている表面層と関連して、修理の影響を受け易い光ファイバの領域における絶縁手段を含む。
【０００７】
これらの絶縁手段は、複合構造体製造過程で光ファイバを保護し、かつ、その保守（光ファイバラインの結合、修正または使用中の損傷修理）のために、後になって、複合構造体の完全性に大きな影響を与えることなく光ファイバにアクセスすることを可能にする。
【実施例】
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、前記複合構造体に埋設された光ファイバの修理方法が提供される。
この修理方法は、以下のステップを含む：
修理を要する光ファイバの領域から絶縁手段を除去するステップ、
修理を要する光ファイバの領域を、複合構造体から引出すステップ、
光ファイバを修理するステップ、
修理した光ファイバの領域を、複合構造体中に再配置するステップ、および
修理した光ファイバの領域上に新しい保護カバーを設けるステップ。
【０００９】
本発明で提案する光ファイバ一体化技術は、光ファイバを複合構造体に埋設すること、光ファイバが複合構造体の入口点に継続的に存在することの保証、および、各入口点で、または、中間点で、積層体の構造的完全性に大きな影響を与えることなく、保守（このラインの結合、修正または使用中の損傷修理）のために光ファイバにアクセスすることを可能にする。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を見ながら行なう以下の実施例の詳細説明から理解されるだろう。
【００１１】
図１は、光ファイバ２５を伴ない、複数層１３、１５、１７、１９、２１、２３によって形成された公知の複合構造体１１を示す。複合構造体１１中に埋設された光ファイバ２５は、センサ・ネットワークおよび埋設されたデータ伝達部材の両者の一部であってよい。このファイバ２５の複合構造体１１への統合は、特にこのファイバ２５の複合構造体への入口点に関して、その外部への接続、およびこの固結プロセス中にこれらの点が連続して存在することを要するので、複雑且つ繊細なプロセスである。
【００１２】
更に、もし何かの理由で、その保守（このラインの結合、修正または使用中の損傷修理）へ進むために、上記光ファイバ２５にアクセスする必要があるならば、このファイバ２５に達するまでの補強層１３、１５の局部除去から成る複合修理技術によってそれに達することが可能である。しかし、光ファイバ１５は、非常に脆い素子であり、それで、図２に示すように、この構造体の層の一部を除去するための上記作業がそれを損傷することがある。
【００１３】
この発明によれば、複合構造体１１は、光ファイバ２５をそれが埋設された層から絶縁するその絶縁手段を含み、それが連続して存在する可能性を増しおよびそれに行う保守作業（このラインの結合、修正または使用中の損傷修理）の影響を受けやすい点でそれへのアクセスを容易にする。
【００１４】
従って、および図３ないし５に示すように、表面層１３に光ファイバ２５が埋設されている複合構造体１１の場合、および光ファイバ２５のこの複合構造体１１への表面を通る入口点のような点、または、保全タスクを行うために適する点として選択された中間点に、以下の絶縁手段が組込まれている。
複合構造体を作るために予備含浸した材料の層を固結するための固結プロセス後に保全タスクを行うために光ファイバ２５のこのラミネートからの分離を容易にする、この構造体と光ファイバの間の下分離膜３３、
先のもの同様、好ましくは、光ファイバ２５上にある、補強ファイバの方向に向いた、上分離膜３１、および
大きさが分離膜３１、３３より僅かに大きい薄板保護カバー２７。
【００１５】
これらの分離膜３１、３３は、この固結プロセスの温度および圧力に耐える材料で作ってあり、それはこのラミネートの樹脂と両立せず、および保護カバー２７は、予備含浸ガラス繊維布または類似の材料で作ってある。
【００１６】
この光ファイバ２５は、図４に示すように完全には表面層１３に埋設されず、適当と考える領域だけを埋設すれば十分である。
【００１７】
図６、図７は、逐次、ここで説明した複合構造体の中の光ファイバを修理する方法の第１実施例の基本工程を示す。
【００１８】
保護カバー２７および上分離膜３１を除去した後、複合構造体１１に埋設されているがそれから下分離膜３３によって分離してある光ファイバ２５を除去し、およびこの光ファイバを、例えば、この光ファイバ２５の端４１、４３を融着４５によって接合することによって修理し、およびこの構造体から除去した部分を戻し、図８に示す位置に留まる。
【００１９】
図８、図９は、修理プロセスの第２実施例を示し、それは第１実施例と光ファイバ２５の修理を、例えば、その端の一つ５１を外部光ファイバ５５の端５３に融着４５によって接合することによって行い、この光信号を代替経路を経て再導通する点だけが異なる。
【００２０】
両プロセスで、この修理は、上分離膜３１の上に少量の接着剤２９を供給することによって分離膜３１、３３および保護カバー２７を戻しおよび複合ラミネートの修理に共通の固結プロセスを適用することを含むことができる。
【００２１】
上に説明した好適実施例に、以下の請求項によって定義する範囲に含まれるあらゆる修正を導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】６層から成り且つ光ファイバがその面の一つに縦に補強ファイバに加えて埋設されている、この技術で既知の複合構造体の概略透視図および上記構造体の領域Ａの断面図を示す。
【図２】従来の複合構造体修理技術を使って、この処理中に損傷した埋設光ファイバに達するまでサンディングによってこの表面層および第２表面の一部を除去した、図１の構造体の断面図を示す。
【図３】光ファイバが表面層に埋設されている、この発明の第１実施例による複合構造体の正面図、平面図および断面図を示す。
【図４】光ファイバがこの構造体の内部に埋設されており、その一部だけを表面層に残す、この発明の第２実施例による複合構造体の正面図、平面図および断面図を示す。
【図５】光ファイバ、分離膜および外保護層をこの構造体に埋設した、構造体固結プロセス後の図３および４に類似する図を示す。
【図６】外保護層および外分離膜を除去し、光ファイバをむき出しのままにした後の図５と同じ図を示す。
【図７】必要な保守作業を行った後に、先に切断した光ファイバの端を再結合する、図６と同じ図を示す。
【図８】修理プロセスが終った後の図７と同じ図を示す。
【図９】埋設された光ファイバを外部光ファイバラインによって修理する、図７に類似する図を示す。
【図１０】修理プロセスが終った後の図９と同じ図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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