JPH08508687A - 耐圧性燃料タンクパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 耐圧性複合パネルは繊維強化内層と繊維強化外層とこれらの間に配置されたコアとを有する。本発明の１つの実施態様によれば、内層はその外縁に組み込まれた弱化構造を有し、外層は、内層よりも低い異なる弾性率を有し、ある程度の伸びを与える。高い内力が作用すると、弱化構造は内層を離断し、外層は破損することなく伸張して力を吸収する。任意に、補強用ストラップがパネル周囲に配置され、ストラップはパネルを個別セクションに区画化して損傷を局部領域に留める。本発明の別の実施態様によれば、内部コアは、正常な使用条件下で構造支持体と成るのに十分な降伏強度を有するクラッシャブルな材料から製造される。降伏限界を超える高圧力が作用すると、コアが圧潰されて外層への力の伝達が阻止される。このような複合パネルによって、衝撃損傷を受けたパネルの残存性が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】 耐圧性燃料タンクパネル 技術的分野 本発明は、航空機用複合パネルに関する。より詳細には、損傷を最小にするた めに高圧力及び衝撃応力に対して耐性を有する複合パネルに関する。 背景技術 グラファイト繊維強化エポキシ樹脂のような複合材料は、現代の航空機設計に おける優れた材料として、急速に金属に取って代わりつつある。このような材料 は、軽量且つ高強度であり、また、それを使用することによって種々の連続成形 技術を用いる多数部品の組立が不要に成る。この複合材料の１つの用途は、航空 機構造体の製造に使用される組立用パネルである。特に、燃料バッグを収納する 集積燃料タンクの封鎖壁としての構造体表面にグラファイト繊維強化複合パネル が使用される。 このような燃料タンクを製造するとき、通常は、ある程度の衝撃許容度を付与 する。その理由は、弾丸またはその他の異物などの衝撃による損傷が燃料の放出 及び航空機の推進力の低下を生じさせることがあり、また、燃料タンク支持構造 体が航空機の一次構造体の機能も兼ねているときには広範囲の損傷が構造体の一 体性を喪失させることもあるからである。 グラファイト複合パネルは、高強度且つ軽量であるが、液圧ラム効果の作用下 では重大な損傷を生じ易いことが判明した。すなわち、弾丸のような高速物体は 燃料タンクを貫通してタンク内部即ち燃料収容部に侵入したとき抗力によって減 速する。その物体は減速中にその運動エネルギーを周囲の流体に伝達する。その 結果、強力な圧力波が発生し燃料槽壁に作用する。圧力波は物体侵入点の反対側 の燃料槽壁に作用するため、衝撃前パネルに応力が作用し、二次的な衝 撃によってパネル周囲が破損するという、予想される単なる貫通損傷を超える重 大な損傷を生じる程になることが判明した。その結果として燃料タンクは著しく 破損する可能性がある。 発明の概要 本発明の目的は、液圧ラム効果により発生する衝撃破損に対する耐性を有する 、繊維強化複合材料から製造されたパネルを提供することである。 本発明の別の目的は、燃料タンクにおける異物の侵入口及び脱出口の双方で圧 力及び衝撃損傷を最小にする手段を有するパネルを提供することである。 本発明の更に別の目的は、通常時には構造強度を与えるが液圧ラム効果の作用 時にはクラッシャブルである圧力吸収コアを有する複合パネルを提供することで ある。 本発明のまた別の目的は、衝撃前の応力付加を防止するために複合パネルの外 層を彎曲させることによって液圧ラム効果の吸収を可能にする手段を有する複合 パネルを提供することである。 本発明の上記及びその他の目的は、繊維強化された内層と、補強用コアと、繊 維強化された外層とを有し、内側繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段 を備えており、外層が隣接構造体から離れることなく彎曲して高い内圧力を吸収 できるように外層が内層よりも低い弾性率を有している複合パネルによって達成 される。 本発明の別の実施態様によれば、複合パネルは、繊維強化された内層と、繊維 強化された外層と、高い内圧力を吸収して応力の蓄積及び外層の硬直を阻止する クラッシャブルな材料から成る補強用コアとを有している。任意に、外層の製造 に使用された繊維とは異なる弾性率を有する繊維材料から成る複数のストラップ 手段を外層の外部に互いに離間して配置してもよい。ストラップ手段は、周囲パ ネルの破損を防止するために、直下の外層を押圧し、パネル全体を 拘束する可撓性強化材である。このストラップは、パネルを個別セクションに区 画化し、亀裂の伝播を制限するという付加的な利点も有する。 本発明によって、複合パネルの硬直が阻止され、従って周囲パネルの破損が防 止される。更に、本発明の構造は、衝撃損傷を、ある程度限られた局部亀裂を伴 う局部的な貫通に限定し、著しい燃料損失を防止する。従って、本発明のパネル を使用すると燃料タンクの残存性が改善される。 図面の簡単な説明 図１ａ、図１ｂ及び図１ｃは、異物によって衝撃を受けた従来技術の燃料タン クの状態を示す連続図である。 図２は、本発明に従って作製された燃料タンクの斜視図である。液圧ラム効果 の作用下の側面パネルの膜状伸長を点線で示す。 図３は、図２の３−３線断面図である。 図４ａは、衝撃前の複合パネルを示す断面図である。図４ｂは、内層の分離及 び外層の彎曲によって高い内圧力を吸収しているパネルを示す断面図である。 図５ａは、内層と外層との間にクラッシャブルなコアを組み込んだ本発明の別 の実施例を示す図である。図５ｂは、外層に過剰応力が作用しないようにクラッ シャブルなコアが高い内圧力を吸収する状態を示す図である。 図６は、種々のコア構造について荷重応力対変位の関係を示すグラフである。 図７ａは、典型的な侵入損傷を受けた本発明の複合パネルを示す図である。図 ７ｂは、本発明に従って作製された区画化パネルに生じた、最小化された典型的 な脱出損傷を示す図である。 発明の詳細な説明 図１ａ〜ｃは、従来技術の複合燃料タンクの典型的な衝撃時の経過を示す。図 １ａでは、燃料タンク１は、燃料２を収容し、また、第一の壁３を有してお り、第一の壁３に物体４が衝突する。この衝撃によって圧力波５が発生する。図 １ｂでは、物体はキャビティ６を生成し、排除された流体と圧力波とがタンクの 他の壁を夫々外側に膨らませる。従ってこれらの壁はその限界まで伸張する。図 １ｃでは、物体４がタンク壁７に衝突する。パネルにプレ−ストレスが作用して いること及び衝撃応力が加えられることの双方によって局部的衝撃損傷８及び周 縁９の破損が生じる。 図２は本発明に従って作製された燃料タンク１０を示す。燃料タンク１０は、 端壁１１と頂壁１２と側壁１３とを有している。これらの壁の各々は、本発明に 従って組立てられた特定の材料構造を有している複合パネルから成る。 図３は、側壁１３の部分断面図である。側壁は、好ましくは繊維強化プラスチ ック材料プライ１４ａの集成によって形成された繊維強化プラスチック材料製の 内層１４と、繊維強化プラスチック材料製の外層１５と、これらの層の間にサン ドイッチされ側壁に付加的な構造的剛性を与えるコア１６とを組み込んだ複合パ ネルから成る。外層は、安全余裕を伴って燃料を収容するために必要な最小量の 構造用プライ１５ａから構成されている。プライの繊維及び／または配向は、層 が力を吸収すべく安全限界まで彎曲でき伸張によって膜状に変形できるという付 加的な能力を発揮するように選択される。内層１４は連続的または不連続的な弱 化構造１７をその周辺に有し、構造１７は、例えば安全余裕を伴って表示重量の 燃料を収容するなどの正常な作用力に対する耐性を維持するには十分な強度を有 するが、液圧ラム効果などによってより高い圧力が作用したときに破断するよう な弱さのものである。従って、内層は外層と共に燃料タンクの主要な支持構造体 として機能し、外層は何らかの過剰圧力（即ち液圧ラム効果）によって内層が破 損したときの重複安全構造として機能する。 同じく図３の点線部分は、内層に作用した圧力波が弱化構造１７を破断した状 態を示す。この結果、内層１４がその外側のコア１６内へ変形してある程度の力 を吸収する。力は次に外層１５に作用し、外層は膜状に反動して残りの力 を吸収する。内層１４及びコア１６は、また、侵入物体と最初に接触し、外層の 衝撃損傷を緩和し、周縁損傷の可能性を減少させる。 任意に、各複合パネルの外面及び／または内面、好ましくは両面に、パネルの 局部損傷の範囲を制限する強化ストラップが形成される。 図４ａによれば、パネル１８は、内層１９と外層２０と中間コア２１とを有し ており、更に外層の外部に配置されその表面の一部に伸長するストラップ２２を 有している。ストラップは、通常、直下の層の弾性率とは異なる弾性率を有し、 局部的な大きな変形に対するパネルの中間的強化手段となる。従って、ストラッ プは、ある程度の衝撃力を吸収し、衝撃力が周縁に伝達されるのを防ぐ。その結 果、交差ストラップによって限定された任意のセクション内の衝撃は衝撃力が燃 料タンクの縁端まで伝達されるのを妨げ、周縁損傷を防止する。このように、ス トラップはパネルを複数セクションに分割することによって損傷を区画内に限定 する。 図４ｂは衝撃の影響を示す。圧力波は周囲弱化構造２３の部分で内層１９を破 断し、内層は変形してコア２１が外層２０の方へ押される。ストラップ２２は、 ストラップが存在しなければ外層周縁に完全に伝達される力をある程度吸収し、 選択された限定領域を強化する。ストラップ２２はまた、侵入損傷を局部に限定 する。従って、このようなパネルの区画化によってパネルの残存性が改善される 。 本発明のパネルは、相対的に高い弾性率の繊維強化材料から製造され主構造層 として機能する内層を有する。例えば、グラファイト繊維強化エポキシ材料が使 用される。外層は、好ましくは高度の伸びを許容する低弾性率の材料から製造さ れる。ガラス繊維またはポリアラミド繊維で強化したエポキシ樹脂が代表的な材 料であろう。パネルの縁に沿った弱化構造は、所定領域に弱化部分を形成するよ うに個々のプライに切欠きを設けるかまたは個々のプライを重畳させることによ って得られる。ストラップ手段は、外層が可撓性膜として働き得 るように、ガラス繊維強化エポキシ樹脂のような、比較的高い伸び率を有する材 料であって、非強化領域が区画毎に彎曲できるように外層を選択的に強化する、 外層よりはある程度強靭な材料から製造する必要がある。コア材料は構造的特性 に基づいて選択されるグラファイトハニカムコアまたは金属ハニカムコアのよう な剛性材料でよく、層間に結合される。本発明のこの実施態様においてはコアは 制限なく選択される。 図５ａは本発明の他の実施態様を示す。パネル２４は内層２５と外層２６とそ れらの間に配置されるコア２７とを有している。内層及び外層に内側ストラップ ２８及び外側ストラップ２９が夫々組み込まれている。この実施態様のコアは、 層の構造支持体と成っているが、慣用の比較的剛性の材料ではなく所定の降伏限 度を有するクラッシャブルな材料から形成される。クラッシャブルであるが、通 常の作用力に対しては適正な構造強度が確保される。しかしながら、異常な力に 遭遇したとき、この力はコアを通して伝達されずにコアが圧潰されることによっ て吸収される。好ましくは、コアは限界降伏強さを有しており、この値を超過す るとコアの変形が生じる。次いでコアが圧潰されて力を吸収し外層に過剰応力が 作用するのを防止する。 図５ｂは、図５ａのパネルに液圧ラム力が作用した状態を示す。内層２５は部 分３０で破断され、外側に変形している。しかしながら、コア２７は力を外層２ ６に伝達するよりむしろ圧潰されて圧縮され、外層への力の伝達を阻止している 。従って、その後の物体による衝撃は、硬直した外層に作用することがなく、周 縁損傷の可能性が減少する。 この場合の「クラッシャブルな」コアは、燃料重量または種々の航空機運動に 伴う燃料の揺動のような正常な作用力では変形しないという構造的一体性を確保 するに十分な剛性を有するが、所定限度を上回る力の作用下では変形によって降 伏し圧潰して付加的な力を吸収するコアである。通常は、剪断強度３００ｐｓｉ 、圧縮剛性率１８０ｋｓｉ及び横剪断率７０ｋｓｉを有するコア構造で 十分である。図６は、好ましい破損シーケンスを示す。クラッシャブルでない剛 性コアは全荷重を線Ａ及び点Ｂで示すように外層の破損点まで伝達する。線Ｃは 正常な作用力の上限を示している。クラッシャブルなコアを使用すると、破損以 前にコアが実質的に変形してエネルギを吸収し、線Ｄに示すように外層に対する 作用を緩和する。従って、剛性であるが圧潰し易い発泡材料及び比較的低密度の 金属のような材料を本発明においてコアとして使用し得る。 ストラップ手段とクラッシャブルなコアとを併用したときの付加的な利点は、 パネルの衝撃損傷に対する耐性が強化されることである。 図７ａ及び図７ｂでは、図５ａ及び図５ｂに示すパネルに準じて作製されたパ ネル３１が外層３２と内層３３とストラップ３４とを有している。図７ａにおい て、外層は衝突物体とほぼ同形のパンク孔３５に限定された典型的な侵入損傷を 有している。図７ｂにおいて、内層３３は本発明を使用したときの典型的な脱出 損傷を有している。内層もまた、物体とほぼ同形で放射状の亀裂３７を伴うパン ク孔３６を有している。注目すべきことは、亀裂がストラップ３４ａ、ｂ、ｃ及 びｄによって限定された区画セクション３８の内部に留められていることである 。クラッシャブルなコアは物体がその内部を移動するときに運動エネルギを吸収 し、その結果、損傷を軽減する。更に、ストラップはパネルセクションを形成す ることによってパネルを区画化し、物体脱出点からの亀裂伝播を最小にする機能 を果たす。このように損傷が最小限になることによって、衝撃による燃料タンク の壊滅的な破損の可能性も最小になる。 内層及び外層は、グラファイト繊維強化材料の複数プライから構成されたグラ ファイト繊維強化エポキシ層から成っていてよい。コアは好ましくはアルミニウ ムから製造される。１立方フィートあたりの重量が４．５ポンド以上で約８ポン ド以下のハニカム組織のアルミニウムコアが好ましい。１立方フィートあたり４ ．５ポンド未満では、正常な作用力でコアが変形し、８ポンドを超える場合には 圧潰が生じる前にかなりの力が外層に伝達されてしまうことがある。 コアの厚さは約１／２〜１インチである。グラファイト層は多数プライから構成 され、個々のプライの典型的な厚さは約０．００７５インチである。内層及び外 層を形成するために１４枚以下のプライを使用し得る。典型的には、各層が３〜 ６枚のプライから構成され、総厚さが約０．０３０インチである。好ましくは、 電食を抑制するために内層及び外層の各々とコアとの間に絶縁性表面層を配置す る。図５ａにおいては、電食を防止するために、一対のガラス繊維強化エポキシ 樹脂ベールプライ４０がグラファイトプライ４１をアルミニウムから絶縁してい る。他の実施態様と同様に、ストラップ手段はガラス繊維強化エポキシ樹脂スト ラップから成り、衝撃損傷を区画内に限定するために選択領域内で強化材として 作用し液圧ラム力に抵抗する。 ガラス繊維強化ストラップは、グラファイトの約１〜２倍の伸び率を有する。 典型的な燃料槽は長さ７フィート及び高さ３フィートであり、幅約２インチのス トラップが７〜８インチの間隔でパネルに配置される。ガラス繊維強化ストラッ プは、好ましくは、４枚のガラス繊維強化エポキシ樹脂プライから構成され、総 厚さ０．０３０インチを有するように形成される。 比較例Ｉ グラファイト繊維強化エポキシ樹脂から成る内層とグラファイト繊維強化エポ キシ樹脂から成る外層と剛性コアとを有するパネルを衝撃損傷について試験した 。内層及び外層の各々は４枚のプライから構成され、厚さは０．０３０インチで あった。剛性コアは密度８ポンドのグラファイトハニカム（ＨＥＸＣＥＬＬ，Ｈ ＦＴ−Ｇ３／１６−８）から構成した。衝撃後、パネルのコア及び層に大損傷が 生じた。 比較例II 比較例Ｉと同様のグラファイト繊維強化エポキシ樹脂から成るパネルに、ハッ トセクション補強材、すなわち、外層の補強裏打ちとしての不連続な波形材を付 加した。弾丸の衝突の際、補強材は衝撃によって破壊されてパネルから外れ、 パネルに大損傷が生じることが判明した。 比較例III 比較例Ｉと同様のグラファイト繊維強化エポキシ樹脂から成るパネルに、連続 波形補強材を埋封した。従って補強材は外層全体を支持していた。パネルに衝撃 損傷を与えたところ、補強材は衝撃によって破壊されてパネルから外れ、パネル に大損傷が生じることが判明した。 比較例IV 比較例Ｉと同様に各々が４枚のプライから構成されたグラファイト繊維強化エ ポキシ樹脂製の内層及び外層と、ホイル厚さ０．００２インチ、密度８．１ポン ド／立法フィートの、５０５６アルミニウム合金から成り１／８インチのセルサ イズを有する剛性アルミニウムコアとを含むサンドイッチ構造のパネルを製造し た。パネルに弾丸を衝突させた。侵入損傷は、試験に使用された弾丸直径と同等 のパンク孔に限定されていた。しかしながら、パネルの弾丸脱出側では、外層の 大破損が生じていた。 実施例Ｖ 本発明に従って製造されたパネルに衝撃損傷を与えた。パネルは、各々が４枚 のグラファイト繊維強化エポキシ樹脂プライから構成されたグラファイト繊維強 化エポキシ樹脂製の内層及び外層を有していた。ホイル厚さ０．００１インチ、 密度４．５ポンド／立法フィートの、５０５６アルミニウム合金から成り１／８ インチのセルサイズを有するクラッシャブルなアルミニウムコアからグラファイ ト繊維強化エポキシ樹脂層を絶縁するために、ガラス繊維強化エポキシ樹脂ベー ルプライを使用した。パネルの内面及び外面にガラス繊維強化エポキシ樹脂スト ラップを設けた。ストラップは幅約２インチであり約８インチずつ離して配置し た。弾丸が衝突した際、侵入損傷は、衝突弾丸と同等の大きさのパンク孔に限定 され、脱出損傷はパンク孔とパネルの区画部分内部のガラス繊維強化ストラップ で抑止された表面亀裂とに限定されていた。このパネル 構造だけが致命的にならない程度の損傷で済むことが判明した。 パンクチャー損傷及び液圧ラム効果の程度を最小にする比較的剛性ではあるが クラッシャブルなコアと、通常に遭遇する力に抵抗する十分な強度を与えるグラ ファイト繊維強化エポキシ樹脂層と、層を強化し液圧ラム効果に抵抗し得る高い 強度特性を有しながら更に衝撃損傷を区画化し隣接領域への亀裂伝播を抑制する 手段として作用するガラス繊維強化エポキシ樹脂ストラップとの組み合わせによ って、特に燃料タンクの製造、そして、圧力及び衝撃に耐性であることが必要な すべての構造体の製造に適した優れた複合パネルが提供される。 本発明の好ましい実施例を図示及び記載したが、本発明の範囲を逸脱すること なく多様な変更及び／または修正が可能であることは当業者に理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月２４日 【補正内容】 請求の範囲 １．繊維強化された第１層と、繊維強化された第２層と、これらの間に配置さ れた補強用コアとを有しており、前記第１層が、第１繊維層をその外縁で部分的 にリリースして力を吸収する手段を有し、前記第２層が、第１層よりも低い弾性 率を有し、第２層が膜状に彎曲して力を吸収することを特徴とする耐圧性複合パ ネル。 ２．第１層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１に記載の複 合パネル。 ３．第２層が、第１層に比較して低い弾性率の材料から成り、大きな伸びを許 容する請求項１に記載の複合パネル。 ４．第２層が複数の構造用プライから成り、プライの数は、安全余裕を伴って 正常な作用力に抵抗するのに必要な最小数である請求項１に記載の複合パネル。 ５．第２層が、ガラス繊維またはポリアラミド強化エポキシ材料から成る請求 項１に記載の複合パネル。 ６．第１繊維層を外縁で部分的にリリースする手段が、パネルの縁に沿って配 置された弱化構造から成る請求項１に記載の複合パネル。 ７．第１繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段が、繊維非強化領域を 形成するように所定領域で切欠きまたは重畳をすることによって配列された個々 のプライから成る請求項１に記載の複合パネル。 ８．第２層を個別セクションに区画化する交差パターンで外層の表面に配置さ れた複数のストラップ手段を更に含む請求項１に記載の複合パネル。 ９．ストラップ手段が高い伸び率の材料から成る請求項９に記載の複合パネル 。 １０．ストラップ手段がガラス繊維またはポリアラミド繊維強化エポキシ樹脂 から成る請求項９に記載の複合パネル。 １１．繊維強化された第１層と、繊維強化された第２層と、これらの間に配置 され、高圧を吸収するクラッシャブルな材料から製造されていて応力の蓄積及び 外層の硬直を防止する補強用コアとから成ることを特徴とする耐圧性複合パネル 。 １２．第１層が、相対的に高い弾性率を有する繊維強化材料から成る請求項１ １に記載の複合パネル。 １３．第１層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１１に記載 の複合パネル。 １４．第２層が複数の構造用プライから成り、プライの数は、安全余裕を伴っ て正常な作用力に抵抗するために必要な最小数である請求項１２に記載の複合パ ネル。 １５．第２層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１１に記載 の複合パネル。 １６．第１繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段を更に有しており、 当該手段はパネルの縁に沿って配置された弱化構造から成る請求項１に記載の複 合パネル。 １７．第１繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段が、繊維非強化領域 を形成するように指定領域で切欠きまたは重畳をすることによって配列された個 々のプライから成る請求項１６に記載の複合パネル。 １８．第２層を個別セクションに区画化する交差パターンで第２層の表面に配 置された複数のストラップ手段を更に含む請求項１１に記載の複合パネル。 １９．ストラップ手段が高い伸び率の材料から成る請求項１８に記載の複合パ ネル。 ２０．ストラップ手段がガラス繊維またはポリアラミド繊維強化エポキシ樹脂 から成る請求項１８に記載の複合パネル。 ２１．コアがクラッシャブルなアルミニウム材料から製造されている請求項 １１に記載の複合パネル。 ２２．アルミニウムコアが、１立方フィートあたりの重量が約４．５ポンド以 上であるハニカム構造を有する請求項２１に記載の複合パネル。 ２３．アルミニウムコアが、１立方フィートあたりの重量が約４．５〜８ポン ドであるハニカム構造を有する請求項２１に記載の複合パネル。 ２４．所与の弾性率の強化繊維を用いて繊維強化された第１層を準備し、第１ 層よりも低い弾性率の強化繊維を用いて繊維強化され、膜状に彎曲して力を吸収 する第２層を準備し、双方の層を支持する補強用コアを準備し、第１層と第２層 とを中間にコアを挟んだ複合パネルとして集成することから成り、コアに接触し た第１層が第１層をその外縁で部分的にリリースして力を吸収する手段を有して いることを特徴とする耐圧性複合パネルの製造方法。 ２５．請求項１または１１に従って製造された１つ以上の耐圧性パネルから成 る燃料タンク。 先行技術としては、欧州特許出願公開第０４７２２９号には曲面複合パネルの 製造方法の記載がある。米国特許第３，５５９，７０８号明細書には、衝撃時に 開いて燃料容器が伸長し得る、離脱型保持シェルに収容されたプリート可撓性壁 を有する燃料容器の記載がある。国際公開第ＷＯ９０／１４８６２号には、衝撃 時に分解して化学消化剤を放出するようにされた発泡ダクト材料を利用した保護 燃料輸送および貯蔵システムの記載がある。欧州特許出願公開第０２３７０９５ 号には、セラミック衝撃層、金属板および繊維層の交互する下層積層体、支持要 素層ならびに裏当層を有する装甲板複合体の記載がある。米国特許第５，０２２ ，３０７号明細書には、エネルギー吸収ゴム層、押板、圧潰要素および第２エネ ルギー吸収ゴム層を利用した複合シールドの記載がある。米国特許第４，３５２ ，８５１号明細書には、シート状金属部材、前記シート状金属部材上のポリスル フィド含浸繊維、剛性を与えるため前記シート状金属部材の反対側に結合した複 数の側支持部材、前記側支持部材と前記ポリスルフィド含浸繊維の間の空隙部分 に配置された少なくとも１層の硬質フォーム、および、前記側支持部材上に伸長 し装甲のカバーを形成するポリスルフィド含浸弾動布の第２層を有する航空機用 装甲の記載がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バール・ブルース・ヘンリ アメリカ合衆国、コネチカット州・06488、 サウスバリー、プラスター・ハウス・ロー ド、97 (72)発明者 フェビアン・エドワード・ヨゼフ アメリカ合衆国、コネチカット州・06418、 ダービー、ホーキンス・ストリート、161 (72)発明者 ケイ・ブルース・フレデリック アメリカ合衆国、コネチカット州・06460、 ミルフォード、キャッスル・レーン、84 (72)発明者 テルセノ・ジョアキン アメリカ合衆国、コネチカット州・06497、 ストラットフォード、モーリーン・ストリ ート、60 (72)発明者 フルネス・ケネス・モルガン アメリカ合衆国、コネチカット州・06468、 モンロー、キンバリー・ドライブ、30 (72)発明者 ドビンス・アラン・リー アメリカ合衆国、コネチカット州・06460、 ミルフォード、ローレンス・アベニュー、 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．繊維強化された内層と、繊維強化された外層と、これらの間に配置された 補強用コアとを有しており、前記内層が、内側繊維層をその外縁で部分的にリリ ースして力を吸収する手段を有し、前記外層が、内層よりも低い弾性率を有し、 外層が膜状に彎曲して力を吸収することを特徴とする耐圧性複合パネル。 ２．内層が、相対的に高い弾性率を有する繊維強化材料から成る請求項１に記 載の複合パネル。 ３．内層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１に記載の複合 パネル。 ４．外層が、内層に比較して低い弾性率の材料から成り、大きな伸びを許容す る請求項１に記載の複合パネル。 ５．外層が複数の構造用プライから成り、プライの数は、安全余裕を伴って正 常な作用力に抵抗するのに必要な最小数である請求項１に記載の複合パネル。 ６．外層が、ガラス繊維またはポリアラミド強化エポキシ材料から成る請求項 １に記載の複合パネル。 ７．内側繊維層を外縁で部分的にリリースする手段が、パネルの縁に沿って配 置された弱化構造から成る請求項１に記載の複合パネル。 ８．内側繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段が、繊維非強化領域を 形成するように所定領域で切欠きまたは重畳をすることによって配列された個々 のプライから成る請求項１に記載の複合パネル。 ９．外層を個別セクションに区画化する交差パターンで外層の表面に配置され た複数のストラップ手段を更に含む請求項１に記載の複合パネル。 １０．ストラップ手段が高い伸び率の材料から成る請求項９に記載の複合パネ ル。 １１．ストラップ手段がガラス繊維またはポリアラミド繊維強化エポキシ樹脂 から成る請求項９に記載の複合パネル。 １２．繊維強化された内層と、繊維強化された外層と、これらの間に配置され 、高圧を吸収するクラッシャブルな材料から製造されていて応力の蓄積及び外層 の硬直を防止する補強用コアとから成ることを特徴とする耐圧性複合パネル。 １３．内層が、相対的に高い弾性率を有する繊維強化材料から成る請求項１２ に記載の複合パネル。 １４．内層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１２に記載の 複合パネル。 １５．外層が複数の構造用プライから成り、プライの数は、安全余裕を伴って 正常な作用力に抵抗するために必要な最小数である請求項１２に記載の複合パネ ル。 １６．外層がグラファイト繊維強化エポキシ材料から成る請求項１２に記載の 複合パネル。 １７．内側繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段を更に有しており、 当該手段はパネルの縁に沿って配置された弱化構造から成る請求項１に記載の複 合パネル。 １８．内側繊維層をその外縁で部分的にリリースする手段が、繊維非強化領域 を形成するように指定領域で切欠きまたは重畳をすることによって配列された個 々のプライから成る請求項１７に記載の複合パネル。 １９．外層を個別セクションに区画化する交差パターンで外層の表面に配置さ れた複数のストラップ手段を更に含む請求項１２に記載の複合パネル。 ２０．ストラップ手段が高い伸び率の材料から成る請求項１９に記載の複合パ ネル。 ２１．ストラップ手段がガラス繊維またはポリアラミド繊維強化エポキシ樹脂 から成る請求項１９に記載の複合パネル。 ２２．コアがクラッシャブルなアルミニウム材料から製造されている請求項 １２に記載の複合パネル。 ２３．アルミニウムコアが、１立方フィートあたりの重量が約４．５ポンド以 上であるハニカム構造を有する請求項２２に記載の複合パネル。 ２４．アルミニウムコアが、１立方フィートあたりの重量が約４．５〜８ポン ドであるハニカム構造を有する請求項２２に記載の複合パネル。 ２５．所与の弾性率の強化繊維を用いて繊維強化された内層を準備し、内層よ りも低い弾性率の強化繊維を用いて繊維強化され、膜状に彎曲して力を吸収する 外層を準備し、双方の層を支持する補強用コアを準備し、内層と外層とを中間に コアを挟んだ複合パネルとして集成することから成り、コアに接触した内層が内 層をその外縁で部分的にリリースして力を吸収する手段を有していることを特徴 とする耐圧性複合パネルの製造方法。 ２６．請求項１または１２に従って製造された１つ以上の耐圧性パネルから成 る燃料タンク。