ИЛЛЮМИНАТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИЛЛЮМИНАТОРНЫЙ БЛОК ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT PORTHOLE ELEMENT, METHOD OF ITS PRODUCTION AND AIRCRAFT PORTHOLE UNIT

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к иллюминаторному элементу летательного аппарата, способу его изготовления и иллюминаторному блоку летательного аппарата.
Уровень техники
[0002]
С целью обеспечения для экипажа и пассажиров летательного аппарата обзора снаружи летательного аппарата часто используют иллюминаторные элементы, например, для фонарей кабины и окон салона. Было исследовано наличие у такого иллюминаторного элемента летательного аппарата свойства экранирования электромагнитных волн, препятствующего проникновению вредных электромагнитных волн извне в летательный аппарат или предотвращения утечки электромагнитных волн, возникших в летательном аппарате, наружу.
[0003]
Известный пример такого иллюминаторного элемента летательного аппарата, обладающего свойством экранирования электромагнитных волн, описан в Патентном Документе 1. Патентный Документ 1 раскрывает способ изготовления, в котором металлическую сетку для экранирования электромагнитных волн выполняют на пленке, а затем прикрепляют к основной части иллюминатора.
[0004]
Патентный документ 1: нерассмотренная патентная заявка Японии, публикация №2005-104310 (фиг.5).
Сущность изобретения
[0005]
Однако, при применении для вышеуказанного иллюминаторного элемента летательного аппарата полиэтилентерефталата (ПЭТ), который обычно используют для изготовления пленки на основе смолы, возникают следующие проблемы.
Для основной части иллюминатора каждого иллюминаторного элемента летательного аппарата используют акриловую смолу, при этом коэффициенты теплового расширения акриловой смолы и ПЭТ значительно отличаются. Таким образом, при применении термообработки после прикрепления пленки к основной части иллюминатора, из-за разницы коэффициентов теплового расширения могут возникнуть морщины. Кроме того, пленка может отслаиваться от основной части иллюминатора во время эксплуатации летательного аппарата из-за большой разницы температур, когда он находится на земле и в полете, что нежелательно с точки зрения длительности срока службы пленки.
[0006]
Настоящее изобретение было сделано с учетом этих обстоятельств, при этом целью настоящего изобретения является обеспечение иллюминаторного элемента летательного аппарата с превосходным сроком службы, способа его изготовления и иллюминаторного блока летательного аппарата.
[0007]
Для решения вышеуказанных задач в иллюминаторном элементе летательного аппарата, способе его изготовления и иллюминаторном блоке летательного аппарата согласно настоящему изобретению использованы следующие технические решения.
В частности, иллюминаторный элемент летательного аппарата согласно настоящему изобретению содержит: пленку из акриловой смолы; проводящую сетку, выполненную на этой пленке, в которой проводящий материал сформирован в виде сетки, что обеспечивает оптическую прозрачность, гарантирующую обзор, и свойства экранирования электромагнитных волн; и выполненную из акриловой смолы основную часть иллюминатора, к которой прикреплена пленка с выполненной на ней проводящей сеткой.
[0008]
Так как основная часть иллюминатора и пленка выполнены из акриловой смолы, они имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения. Таким образом, даже когда их нагревают и охлаждают во время изготовления, морщины, по существу, не возникают. Кроме того, хотя иллюминаторный элемент летательного аппарата подвергается большому перепаду температур во время эксплуатации летательного аппарата, благодаря отсутствию разницы коэффициентов теплового расширения основной части иллюминатора и пленки, отслаивания пленки почти никогда не происходит, и, следовательно, увеличивается длительность срока службы.
[0009]
Кроме того, иллюминаторный элемент летательного аппарата согласно настоящему изобретению может иметь такую конструкцию, в которой между пленкой с выполненной на ней проводящей сеткой и основной частью иллюминатора выполнен клейкий слой, причем этот клейкий слой выполнен из уретанового адгезива.
[0010]
Хотя обычно в качестве адгезива для изготовления слоистого стекла, используемого в транспортных средствах и т.д., применяют поливинилбутираль (ПВБ), ПВБ не является предпочтительным материалом в отношении прочности сцепления с акриловой смолой. Уретановый адгезив, напротив, имеет достаточную прочность сцепления для приклеивания пленки из акриловой смолы, к основной части иллюминатора из акриловой смолы. Предпочтительно, в качестве уретанового адгезива, применяемого в настоящем изобретении, используют пленкоподобный полиуретан.
[0011]
Кроме того, в иллюминаторном элементе летательного аппарата согласно заявленному изобретению, проводящая сетка, выполненная на пленке, может быть расположена между пленкой и основной частью иллюминатора.
[0012]
Поскольку проводящая сетка, выполненная на пленке, расположена между пленкой и основной частью иллюминатора, проводящий материал проводящей сетки и клейкий слой входят в непосредственный контакт. В качестве клейкого слоя используют уретановый адгезив, при этом уретановый адгезив, в отличие от ПВБ, не содержит пластификатор. Таким образом, между проводящим материалом проводящей сетки и клейким слоем реакция не происходит, и отсутствует неблагоприятное влияние на оптическую прозрачность иллюминаторного элемента.
[0013]
Кроме того, иллюминаторный элемент летательного аппарата согласно настоящему изобретению может иметь такую конструкцию, в которой проводящая сетка расположена над основной частью иллюминатора, с пленкой между ними; а защитный слой выполнен на проводящей сетке таким образом, что обеспечивается открытая область, которая служит для электрического соединения на краевом участке проводящей сетки.
[0014]
Если проводящая сетка, выполненная на пленке, не обращена к основной части иллюминатора, а расположена со стороны, противоположной основной части иллюминатора с пленкой между ними, то для защиты проводящей сетки необходимо нанести защитный слой. Если при нанесении защитного слоя на краевом участке проводящей сетки обеспечена открытая область, не покрытая защитным слоем, то можно обеспечить электрическое соединение для экранирования электромагнитных волн с использованием этой открытой области для электрического соединения.
[0015]
Далее, иллюминаторный блок летательного аппарата согласно настоящему изобретению содержит любой из раскрытых выше иллюминаторных элементов летательного аппарата и раму иллюминатора, которая удерживает иллюминаторный элемент летательного аппарата.
[0016]
Поскольку заявленное изобретение включает в себя любой из вышеописанных иллюминаторных элементов летательного аппарата, то можно обеспечить иллюминаторный блок летательного аппарата с превосходным сроком службы.
[0017]
Кроме того, способ изготовления иллюминаторного элемента летательного аппарата согласно настоящему изобретению включает в себя прикрепление к выполненной из акриловой смолы основной части иллюминатора пленки из акриловой смолы, оснащенной проводящей сеткой, в которой проводящий материал сформирован в виде сетки с обеспечением оптической прозрачности, гарантирующей обзор, и свойств экранирования электромагнитных волн.
[0018]
Иллюминаторный элемент летательного аппарата легко может быть изготовлен простым прикреплением пленки к основной части иллюминатора. Даже если основная часть иллюминатора имеет искривленную поверхность, пленка может быть легко прикреплена к ней благодаря своей гибкости.
Поскольку основная часть иллюминатора и пленка выполнены из акриловой смолы, они имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения. Таким образом, даже когда их нагревают и охлаждают во время изготовления, морщины не возникают. Кроме того, хотя иллюминаторный элемент летательного аппарата подвержен большим перепадам температур во время эксплуатации летательного аппарата, благодаря отсутствию разницы в коэффициентах теплового расширения основной части иллюминатора и пленки, отслоения пленки почти никогда не происходит, следовательно, увеличивается продолжительность срока службы.
[0019]
Кроме того, в способе изготовления иллюминаторного элемента летательного аппарата согласно настоящему изобретению пленка может быть прикреплена к основной части иллюминатора после того, как на основной части иллюминатора обеспечат клейкий слой из уретанового адгезива.
[0020]
Обычно в качестве адгезива для изготовления слоистого стекла, используемого в транспортных средствах и т.д., применяют поливинилбутираль (ПВБ), тем не менее ПВБ не является предпочтительным материалом в отношении прочности сцепления с акриловой смолой. Уретановый адгезив, напротив, имеет достаточную прочность сцепления для прикрепления пленки из акриловой смолы к основной части иллюминатора из акриловой смолы.
[0021]
Кроме того, в способе изготовления иллюминаторного элемента летательного аппарата согласно настоящему изобретению пленка может быть прикреплена к основной части иллюминатора так, чтобы проводящая сетка располагалась между пленкой и основной частью иллюминатора.
[0022]
Поскольку проводящая сетка, сформированная на пленке, расположена между пленкой и основной частью иллюминатора, проводящий материал проводящей сетки и клейкий слой входят в непосредственный контакт. В качестве клейкого слоя используют уретановый адгезив, при этом, в отличие от ПВБ, уретановый адгезив не содержит пластификатор. Таким образом, между проводящим материалом проводящей сетки и клейким слоем не происходит реакции и отсутствует неблагоприятное влияние на оптическую прозрачность иллюминаторного элемента.
[0023]
Кроме того, способ изготовления иллюминаторного элемента летательного аппарата согласно настоящему изобретению может иметь вариант исполнения, в котором пленку прикрепляют к основной части иллюминатора так, что проводящая сетка расположена над основной частью иллюминатора, с пленкой между ними; а защитный слой формируют на проводящей сетке таким образом, чтобы обеспечить открытую область, которая служит для электрического соединения на краевом участке проводящей сетки.
[0024]
Поскольку на краевом участке проводящей сетки обеспечена открытая область, которая служит для электрического соединения, то можно выполнить электрическое соединение для экранирования электромагнитных волн.
[0025]
Заявленное изобретение обеспечивает следующие преимущества.
Поскольку основная часть иллюминатора и пленка выполнены из акриловой смолы, то можно обеспечить иллюминаторный элемент летательного аппарата, имеющий длительный срок службы.
Поскольку для соединения пленки и основной части иллюминатора используют уретановый адгезив, то они могут быть прочно соединены. Даже если клейкий слой и проводящий слой приходят в непосредственный контакт, пропускающая способность для обеспечения обзора не снижается.
При нанесении на проводящую сетку защитного слоя на краевом участке проводящей сетки обеспечивается открытая область для осуществления электрического соединения. Таким образом, электромагнитные волны могут быть надежно экранированы.
Краткое описание чертежей
[0026]
На фиг.1 показан в аксонометрии иллюминаторный элемент летательного аппарата согласно первому варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.2 показан частичный вид в разрезе, иллюстрирующий краевой участок иллюминаторного элемента летательного аппарата, представленного на фиг.1.
На фиг.3 показан вид в разрезе иллюминаторного элемента летательного аппарата, представленного на фиг.2, на шаге процесса изготовления.
На фиг.4 показан частичный вид в разрезе краевого участка иллюминаторного элемента летательного аппарата согласно второму варианту реализации настоящего изобретения.
Пояснение номеров позиций:
[0027]
1, 1' - иллюминаторный элемент летательного аппарата;
3 - основная часть иллюминатора;
5 - пленка;
7 - проводящая сетка;
9 - клейкий слой;
11 - защитный слой;
13 - открытая область.
Предпочтительные варианты реализации изобретения
[0028]
Варианты реализации настоящего изобретения будут раскрыты ниже со ссылкой на приложенные чертежи.
Первый вариант реализации
Первый вариант реализации настоящего изобретения будет раскрыт ниже со ссылкой на фиг.1-3.
На фиг.1 показан иллюминаторный элемент летательного аппарата, который может служить, например, окном в салоне. Следует отметить, что иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата, показанный на фиг.1, является плоским, но он может быть изогнут в зависимости от положения, в котором он установлен.
Иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата содержит основную часть 3 иллюминатора, которая служит основанием, пленку 5, прикрепленную к основной части 3 иллюминатора, и проводящую сетку 7, выполненную на пленке 5. Оснащенный проводящей сеткой 7 иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата обладает свойствами экранирования электромагнитных волн, а также оптической прозрачностью, обеспечивающей обзор. Например, коэффициент пропускания для видимого света равен приблизительно 90%.
[0029]
На фиг.2 показан частичный вид в разрезе, иллюстрирующий краевой участок иллюминаторного элемента 1 летательного аппарата.
Как показано на фиг.2, пленка 5 и проводящая сетка 7 последовательно нанесены на основную часть 3 иллюминатора с клейким слоем 9 между ними.
Основная часть 3 иллюминатора выполнена из акриловой смолы, более конкретно - из полиметилметакрилатной смолы (ПММА).
Пленка 5 выполнена из акриловой смолы, более конкретно - из полиметилметакрилатной смолы (ПММА). Короче говоря, для основной части 3 иллюминатора и для пленки 5 применяется один и тот же материал. Толщина пленки 5 равна, например, 125 мкм.
Проводящая сетка 7 выполнена в виде решетки. Предпочтительно, проводящим материалом для нее является металл, и в этом варианте реализации использована медь. Ширина линии проводящей сетки 7 равна примерно 10 мкм, толщина линии равна примерно 10 мкм, а шаг сетки равен примерно 300 мкм. Такая ширина и толщина линии, и шаг сетки обеспечивают как экранирование электромагнитных волн, так и обзор.
Клейкий слой 9 выполнен из уретанового адгезива. В качестве уретанового адгезива используют пленкоподобный полиуретан. После соединения клейкий слой 9 проникает в пространство между пленкой 5 и проводящей сеткой и непосредственно контактирует с проводящим материалом (медью) проводящей сетки 7, покрывая окружающую область.
[0030]
Далее раскрывается способ изготовления иллюминаторного элемента 1 летательного аппарата, имеющего вышеописанную конструкцию.
Сначала на одну сторону пленки 5 наносят медную тонкую пленку, например, способом металлизации. Толщина медной тонкой пленки равна, например, 10 мкм. Затем на поверхности медной тонкой пленки выполняют пленку фоторезиста. Затем пленку фоторезиста подвергают воздействию света через фотошаблон и обрабатывают для получения маски в виде сетки на поверхности медной тонкой пленки. В этом состоянии медь вытравливают с использованием реактива для травления, после чего фотошаблон удаляют и таким способом формируют решетчатую проводящую сетку 7. Таким образом, обеспечивается пленка 5 с проводящей сеткой 7, как обозначено номерами позиций 5 и 7 на фиг.3.
После этого на основной части 3 иллюминатора обеспечивают клейкий слой 9 в виде пленкоподобного уретанового адгезива и прикрепляют пленку 5 таким образом, что проводящая сетка 7 обращена к основной части 3 иллюминатора.
Далее применяют термообработку в автоклаве с отверждением клейкого слоя 9 для прикрепления пленки 5 к основной части 3 иллюминатора. Условия обработки в автоклаве задают следующие: температура - от 85°С до 95°С, давление 1,03 МПа, время обработки 1 час.
Готовый иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата извлекают из автоклава и охлаждают.
Иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата, изготовленный, как описано выше, затем вставляют в раму иллюминатора или тому подобное и, таким образом, получают иллюминаторный блок летательного аппарата.
[0031]
Иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата согласно этому варианту реализации имеет следующие преимущества.
Иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата легко можно изготовить простым прикреплением пленки 5 с проводящей сеткой 7 к основной части 3 иллюминатора. Даже если основная часть 3 иллюминатора имеет искривленную поверхность, пленку 5 с проводящей сеткой 7, благодаря ее гибкости, можно легко прикрепить к основной части 3 иллюминатора.
Поскольку основная часть 3 иллюминатора и пленка 5 выполнены из акриловой смолы и имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения, морщины не возникают на пленке 5, даже при нагревании в автоклаве во время изготовления и последующем охлаждении.
Хотя иллюминаторный элемент 1 летательного аппарата подвержен большим перепадам температуры во время эксплуатации летательного аппарата, благодаря отсутствию различия в коэффициентах теплового расширения основной части 3 иллюминатора и пленки 5, отслаивание пленки почти никогда не происходит, таким образом, возрастает ее срок службы.
Поскольку в качестве клейкого слоя 9 используют уретановый адгезив, то основная часть иллюминатора 3 и пленка 5 могут быть прочно соединены, так как они выполнены из акриловой смолы.
Поскольку уретановый адгезив, в отличие от поливинилбутираля (ПВБ), не содержит пластификатор, то даже когда он непосредственно контактирует с медью проводящей сетки 7, реакция не происходит, и неблагоприятные влияния на оптическую прозрачность иллюминаторного элемента отсутствуют.
[0032]
Второй вариант реализации
Далее будет раскрыт второй вариант реализации настоящего изобретения со ссылкой на фиг.4.
На фиг.4 показан частичный вид в разрезе, иллюстрирующий краевой участок элемента 1' иллюминатора летательного аппарата согласно этому варианту реализации.
В этом варианте реализации, в отличие от первого варианта реализации, в котором пленка 5 с проводящей сеткой 7 прикреплена к основной части 3 иллюминатора, проводящая сетка 7 обращена вверх, как показано на фиг.4, а не к основной части 3 иллюминатора. Таким образом, основная часть 3 иллюминатора, клейкий слой 9, пленка 5 и проводящая сетка 7 расположены в таком порядке от основания, как показано на фиг.4. Поскольку материал и форма основной части 3 иллюминатора, клейкий слой 9, пленка 5 и проводящая сетка 7 являются такими же, как и в первом варианте реализации, то их описание опущено.
[0033]
Для защиты проводящей сетки на проводящую сетку 7 нанесен защитный слой 11. В качестве защитного слоя 11 используют пленку из акриловой смолы. Проводящая сетка 7 и защитный слой 11 соединены поливинилацетатным адгезивом.
На краевом участке проводящей сетки 7 обеспечена открытая область 13, которая не покрыта защитным слоем 11. Открытую область 13 используют для внешнего электрического соединения, когда иллюминаторный элемент 1 вставляют для формирования иллюминаторного блока в раму иллюминатора.
[0034]
Иллюминаторный элемент 1', имеющий вышеуказанную конструкцию, изготавливают следующим способом.
Поскольку процесс выполнения проводящей сетки 7 на пленке 5 такой же, как и в первом варианте реализации, его описание будет опущено.
Защитный слой 11 прикрепляют к проводящей сетке 7, выполненной на пленке 5.
Пленку 5, на которой выполнена проводящая сетка 7, присоединяют к основной части 3 иллюминатора. В этот раз, что касается основной части 3 иллюминатора, на которой находится листовой клейкий слой 9, то пленка 5 контактирует с клейким слоем 9, при этом проводящая сетка 7 обращена вверх, как показано на фиг.4, а не к основной части 3 иллюминатора.
Как и в первом варианте реализации, клейкий слой 9 отверждают под воздействием температуры в автоклаве и охлаждают, и, таким образом, получают иллюминаторный элемент 1' летательного аппарата.
Изготовленный таким способом элемент 1' иллюминатора летательного аппарата затем вставляют в раму иллюминатора или тому подобное, и, таким образом, получают иллюминаторный блок летательного аппарата.
[0035]
Иллюминаторный элемент 1' летательного аппарата согласно этому варианту реализации имеет следующие преимущества, дополнительные к преимуществам, обеспеченным в первом варианте реализации.
Поскольку в краевом участке проводящей сетки 7 обеспечена открытая область 13, которая не покрыта защитным слоем 11, при нанесении защитного слоя 11 на проводящую сетку 7, то эту область можно использовать для электрического соединения. Таким образом, когда иллюминаторный элемент 1' летательного аппарата вставлен для формирования иллюминаторного блока в раму иллюминатора, можно обеспечить внешнее электрическое соединение для надежного экранирования электромагнитных волн.
[0036]
В каждом из раскрытых выше вариантов реализации, в качестве материала для проводящей сетки 7 используют медь. Однако настоящее изобретение не ограничено использованием меди. Например, можно использовать золото, серебро, алюминий, никель, титан или олово.