УКЛАДКИ СЛОЕВ В СТОПУ ДЛЯ УПРОЧНЕННОЙ ЦЕЛЬНОЙ СЛОИСТОЙ ПАНЕЛИ

1. Композитная панель (100), содержащая:
часть (104-110) композитной панели, содержащую множество слоев (200-206) с углеродными волокнами, размещенных вдоль длины и ширины указанной части (104-110) композитной панели, причем длина указанной части (104-110) композитной панели содержит продольную ось (А);
указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами уложены с получением стопы с углеродными волокнами, которая обеспечивает по меньшей мере часть толщины указанной части (104-110) композитной панели;
причем стопа с углеродными волокнами содержит по меньшей мере 8 слоев (200-206) с углеродными волокнами;
каждый слой с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами имеет жесткость, причем жесткость каждого слоя с углеродными волокнами определена ориентацией углеродных волокон в каждом слое с углеродными волокнами относительно продольной оси (А);
указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами содержит множество различных ориентаций относительно продольной оси (А), и таким образом указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами содержит множество отличающихся значений жесткости; и
при этом различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами являются самосимметричными или по большей части самосимметричными по толщине указанной части (104-110) композитной панели относительно середины (400, 500, 600) стопы с углеродными волокнами, причем середина (400, 500, 600) параллельна продольной оси (А), а различные ориентации, когда они являются по большей части самосимметричными, меняют свое состояние самосимметричности не более чем в двух слоях (200-206) с углеродными волокнами.
2. Композитная панель (100) по п. 1, в которой:
продольная ось (А) указанной части (104-110) композитной панели ориентирована под углом 0°; а различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами включают в себя углы 0°, 45°, 90° и -45° относительно продольной оси (А) указанной части (104-110) композитной панели.
3. Композитная панель (100) по п. 2, в которой различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами являются самосимметричными по толщине указанной части (104-110) композитной панели.
4. Композитная панель (100) по п. 2, в которой:
часть (104-110) композитной панели является средней частью (108), расположенной между основной частью (106) и верхней частью (110);
при этом средняя часть (108) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 11,4 мегафунтов на квадратный дюйм (78600 МПа) до примерно 13,4 мегафунтов на квадратный дюйм (92390 МПа), и коэффициент Пуассона, составляющий от примерно 0,38 до примерно 0,50; и
от 46% до 58% указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами ориентированы под углом 0°.
5. Композитная панель (100) по п. 1, в которой указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами содержат множество сгруппированных с повторением слоев (200-206) с углеродными волокнами, причем каждая повторяемая группа слоев (200-206) с углеродными волокнами повторена 2, 4 раза или 6 раз.
6. Композитная панель (100) по п. 1, в которой указанная часть (104-110) композитной панели является средней частью (108), стопа с углеродными волокнами является стопой с углеродными волокнами средней части, а композитная панель (100) также содержит:
основную часть (106) и верхнюю часть (110), причем средняя часть (108) расположена между основной частью (106) и верхней частью (110); причем основная часть (106) содержит:
множество слоев (202) с углеродными волокнами, размещенных вдоль длины и ширины основной части (106), причем длина основной части (106) параллельна продольной оси (А);
указанное множество слоев (202) с углеродными волокнами основной части (106) уложены с получением стопы с углеродными волокнами основной части, которая обеспечивает по меньшей мере часть толщины основной части (106);
стопа с углеродными волокнами основной части содержит по меньшей мере 10 слоев (202) с углеродными волокнами;
указанное множество слоев (202) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части содержит множество различных ориентаций относительно продольной оси (А), и таким образом указанное множество слоев (202) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части содержит множество отличающихся значений жесткости; и
при этом различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части являются самосимметричными или по большей части самосимметричными по толщине основной части (106) относительно середины (600) стопы с углеродными волокнами основной части, причем середина (600) основной части (106) параллельна продольной оси (А) а когда они являются по большей части самосимметричными, различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части меняют свое состояние самосимметричности не более чем в двух слоях (200-206) с углеродными волокнами.
7. Композитная панель (100) по п. 6, в которой:
продольная ось (А) указанной части (104-110) композитной панели ориентирована под углом 0°;
различные ориентации указанного множества слоев (204) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами средней части, и указанное множество слоев (202) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части включают в себя углы 0°, 45°, 90° и -45° относительно продольной оси (А) указанной части (104-110) композитной панели;
средняя часть (108) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 11,4 мегафунтов на квадратный дюйм (78600 МПа) до примерно 13,4 мегафунтов на квадратный дюйм (92390 МПа);
каждая из основной части (106) и верхней части (ПО) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 10,0 мегафунтов на квадратный дюйм (68948 МПа) до примерно 11,4 мегафунтов на квадратный дюйм (78600 МПа);
средняя часть (108) имеет коэффициент Пуассона, составляющий от примерно 0,38 до примерно 0,50; и
каждая из основной части (106) и верхней части (110) имеет коэффициент Пуассона, составляющий от примерно 0,36 до примерно 0,50.
8. Композитная панель (100) по п. 6 или 7, в которой верхняя часть (110) содержит: множество слоев (206) с углеродными волокнами, размещенных вдоль длины и
ширины верхней части (110), причем длина верхней части (110) параллельна продольной оси (А);
указанное множество слоев (206) с углеродными волокнами верхней части (110) уложены с получением стопы с углеродными волокнами верхней части, которая обеспечивает по меньшей мере часть толщины верхней части (110);
стопа с углеродными волокнами верхней части содержит по меньшей мере 10 слоев (206) с углеродными волокнами;
указанное множество слоев (206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами верхней части содержит множество различных ориентаций относительно продольной оси (А), и таким образом указанное множество слоев (206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами верхней части содержит множество отличающихся значений жесткости;
при этом различные ориентации указанного множества слоев (206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами верхней части являются самосимметричными или по большей части самосимметричными по толщине верхней части (110) относительно середины (700) стопы с углеродными волокнами верхней части, причем середина (700) стопы с углеродными волокнами верхней части параллельна продольной оси (А), а когда они являются по большей части самосимметричными, различные ориентации указанного множества слоев (206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами верхней части меняют свое состояние самосимметричности не более чем в двух слоях (206) с углеродными волокнами; и
указанное множество слоев (206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами верхней части является зеркально-симметричным указанному множеству слоев (202) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части.
9. Композитная панель (100) по п. 6 или 7, в которой:
стопа с углеродными волокнами верхней части, стопа с углеродными волокнами средней части и стопа с углеродными волокнами основной части являются по большей части самосимметричными относительно середины (500) стопы с углеродными волокнами средней части; и
стопа с углеродными волокнами верхней части, стопа с углеродными волокнами средней части и стопа с углеродными волокнами основной части образуют по меньшей мере часть стрингера (102) композитной панели (100).
10. Композитная панель (100) по п. 6 или 7, также содержащая:
обшивочную часть (104), причем верхняя часть (110), средняя часть (108) и основная часть (106) расположены на стороне обшивочной части (104), а основная часть (106) расположена между средней частью (108) и обшивочной частью (104);
причем обшивочная часть (104) содержит:
множество слоев (200) с углеродными волокнами, размещенных вдоль длины и ширины обшивочной части (104), причем длина обшивочной части (104) параллельна продольной оси (А);
указанное множество слоев (200) с углеродными волокнами обшивочной части (104) уложены с получением стопы с углеродными волокнами обшивочной части, которая обеспечивает по меньшей мере часть толщины обшивочной части (104);
при этом стопа с углеродными волокнами обшивочной части содержит по меньшей мере 8 слоев (200) с углеродными волокнами;
указанное множество слоев (200) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами обшивочной части содержит множество различных ориентаций относительно продольной оси (А), и таким образом указанное множество слоев (200) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами обшивочной части содержит множество отличающихся значений жесткости; и
при этом различные ориентации указанного множества слоев (200) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами обшивочной части являются самосимметричными по толщине обшивочной части (104) относительно середины (400) стопы с углеродными волокнами обшивочной части, причем середина (400) стопы с углеродными волокнами обшивочной части параллельна продольной оси (А).
11. Композитная панель (100) по п. 10, в которой:
продольная ось (А) указанной части (104-110) композитной панели ориентирована под углом 0°;
различные ориентации указанного множества слоев (204) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами средней части, указанного множества слоев (202) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами основной части и указанного множества слоев (200) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами обшивочной части включают в себя углы 0°, 45°, 90° и -45° относительно продольной оси (А) указанной части (104-110) композитной панели;
от примерно 46% до примерно 58% указанного множества слоев (204) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами средней части ориентированы под углом 0°; и
от примерно 40% до примерно 46% указанного множества слоев (206, 202) с углеродными волокнами каждой из стопы с углеродными волокнами верхней части и стопы с углеродными волокнами основной части ориентированы под углом 0°.
12. Композитная панель (100) по п. 11, в которой:
средняя часть (108) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 11,4 мегафунтов на квадратный дюйм (78600 МПа) до примерно 13,4 мегафунтов на квадратный дюйм (92390 МПа), и коэффициент Пуассона, составляющий от примерно 0,38 до примерно 0,50;
каждая из основной части (106) и верхней части (110) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 10,0 мегафунтов на квадратный дюйм (68948 МПа) до примерно 11,4 мегафунтов на квадратный дюйм (78600 МПа);
каждая из основной части (106) и верхней части (110) имеет коэффициент Пуассона, составляющий от примерно 0,36 до примерно 0,50; и
обшивочная часть (104) имеет осевой модуль упругости, составляющий от примерно 7,7 мегафунтов на квадратный дюйм (53090 МПа) до примерно 10,0 мегафунтов на квадратный дюйм (68948 МПа).
13. Композитная панель (100) по п. 12, в которой:
верхняя часть (110), средняя часть (108) и основная часть (106) образуют по меньшей мере часть цельной слоистой конструкции; и
рассогласование коэффициента Пуассона между цельной слоистой конструкцией и обшивочной частью (104) находится в диапазоне от примерно -0,06 до примерно 0,06.
14. Способ формирования композитной панели (100), включающий этапы, на которых:
укладывают вместе множество слоев (200-206) с углеродными волокнами с образованием стопы с углеродными волокнами части (104-110) композитной панели, причем стопа с углеродными волокнами содержит по меньшей мере 10 слоев (200-206) с углеродными волокнами; и
склеивают вместе указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами, причем:
указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами размещают вдоль длины и ширины указанной части (104-110) композитной панели;
указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами образуют по меньшей мере часть толщины указанной части (104-110) композитной панели;
длина указанной части (104-110) композитной панели содержит продольную ось (А);
каждый слой с углеродными волокнами указанной стопы панели с углеродным композитом имеет жесткость;
жесткость каждого слоя с углеродными волокнами определена ориентацией углеродных волокон в каждом слое с углеродными волокнами относительно продольной оси (А);
указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами содержит множество различных ориентаций относительно продольной оси (А), и таким образом указанное множество слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами содержит множество отличающихся значений жесткости;
при этом различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами являются самосимметричными или по большей части самосимметричными по толщине указанной части (104-110) композитной панели относительно середины (400, 500, 600, 700) стопы с углеродными волокнами;
середина (400, 500, 600, 700) параллельна продольной оси (А); и
различные ориентации когда они являются по большей части самосимметричными, меняют свое состояние самосимметричности не более чем в двух слоях (200-206) с углеродными волокнами.
15. Способ по п. 14, также включающий:
ориентирование продольной оси (А) указанной части (104-110) композитной панели под углом 0°;
ориентирование каждого слоя с углеродными волокнами указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами, с тем чтобы иметь ориентацию под одним из углов 0°, 45°, 90° и -45° относительно продольной оси (А); и
укладку указанных по меньшей мере 10 слоев (200-206) с углеродными волокнами таким образом, что различные ориентации указанного множества слоев (200-206) с углеродными волокнами стопы с углеродными волокнами являются самосимметричными.