[发明专利]一种用于涡桨飞机的橡胶除冰气囊

说明书

本发明提供了一种用于涡桨飞机的橡胶除冰气囊，依次包括外层胶、中层胶、复合骨架层、底布和底层胶，外层胶采用氯丁橡胶，中层胶采用天然橡胶和氯丁橡胶并用，复合骨架层包括面布、隔离布和气室底布，均采用高强尼龙织物材料经缝纫而成，面布和隔离布之间形成气道，气道通过气嘴连通气囊外部；底层胶采用低温型的氯丁橡胶，底布为尼龙材质，与机翼或尾翼的除冰区域粘合。本发明适用于涡浆飞机机翼、尾翼除冰，能够在低温条件下满足充放气除冰的工作要求。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种航空用除冰气囊。

背景技术

涡桨固定翼飞机由于飞行高度、速度的原因，其机翼和尾翼迎风面在飞行中易产生结冰而影响飞行安全。为了提高涡桨固定翼飞机的安全性，必须具备防除冰功能。涡桨固定翼飞机通常采用的除冰方式有三种：电除冰、化学除冰和气囊除冰。气囊除冰是时间短、功耗小的有效除冰方式之一。

除冰气囊最早由美国古德里奇公司研发并应用于军用的涡桨飞机上。古德里奇公司开展了在涡桨飞机上的应用的理论研究，该技术严禁对外转让。在欧洲，法国AERAZUR公司为了打破技术封锁，也对除冰气囊系统进行了多年研究，开发出了自有知识产权的除冰气囊系统和产品。两家公司拥有气囊除冰系统的相关专利，控制了全部气囊除冰系统的设计、生产和销售。

除冰气囊采用粘合剂与飞机机翼或尾翼牢固粘合在一起。气囊除冰的工作原理是在非结冰气象条件下，除冰气囊在迎风气流和引射真空的作用下，保持与机翼或尾翼一致的气动外形，避免飞机气动外形的改变而影响正常飞行；在结冰气象条件下，除冰气囊通过快速充放气，使气囊外形发生改变，使冰层破裂，在迎风气流的作用下除去积冰，保证飞机飞行的安全。

国内的涡桨飞机配套的除冰气囊产品均为古德里奇和AERAZUR两家公司的民用产品，具体的产品设计、材料配方、制造工艺都对我国施行技术封锁，禁止转让。为了满足我国航空工业的发展需求，对抗国外制裁，满足新型号飞机和民用涡桨飞机的需求，亟需研制除冰气囊产品，以替代进口。

除冰气囊安装于飞机外部，要求外表面镜面；同时，除冰气囊长期暴露于高紫外线、高湿热及高低温等复杂环境下，外层胶料易出现老化、霉菌及磨损、腐蚀等现象，因此对外层胶料的耐天候老化及防护性有着很高的要求。目前国内普通氯丁橡胶混炼胶不能满足零下五十五度环境下的耐受和零下四十度环境下的弹性充气膨胀和收缩动作要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种橡胶除冰气囊，适用于涡浆飞机机翼、尾翼除冰，能够在低温条件下满足充放气除冰的工作要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于涡桨飞机的橡胶除冰气囊，依次包括外层胶、中层胶、复合骨架层、底布和底层胶。

所述的外层胶包括质量份数为100份的氯丁橡胶、10～15份的喷雾炭黑、10～15份的导电炭黑、3～5份的氧化锌、2～4份的氧化镁、1～2份的防老剂4010NA和3～7份二辛酸二缩三乙醇酯类的低温软化剂；所述的中层胶包括质量份数为70～80份的天然橡胶、20～30份的氯丁橡胶、15～20份的轻钙、4～5份的氧化锌、1～2份的促进剂DM、1～2份的硫磺、1～2份的防老剂MB和3～5份的古马龙；所述的复合骨架层包括面布、隔离布和气室底布，均采用高强尼龙织物材料经缝纫而成，面布和隔离布之间形成气道，气道通过气嘴连通气囊外部；所述的底层胶包括质量份数为100份的氯丁橡胶、10～15份的SRF炭黑、10～15份的导电炭黑、3～5份的氧化锌、2～4份的氧化镁和1～2份的防老剂2246；所述的底布为尼龙材质，与机翼或尾翼的除冰区域粘合。

所述的外层胶的制备步骤包括：

(1)将氯丁橡胶经过塑炼包辊，补强剂经过80目筛网过筛；

(2)按照所述比例配料；

(3)用开炼胶机按照氯丁橡胶、防老剂、喷雾炭黑和导电炭黑的顺序混炼，混炼温度控制在前辊50℃～65℃，后辊44℃～50℃，混炼时间32±2分钟；