Цельное многофункциональное панельное композитное окно со слоистыми наноструктурами - RU2020114985A
Код документа: RU2020114985A
Формула
1. Оконный блок (210, 510), содержащий защитную панель (211, 511), содержащую кромку (212, 512) защитной панели; и конструкционную панель (213, 513), размещенную на защитной панели (211, 511) и содержащую кромку (214, 514) конструкционной панели, которая проходит за пределы кромки (212, 512) защитной панели, причем конструкционная панель (213, 513) имеет растягивающее напряжение от примерно 30 тысяч фунтов на квадратный дюйм до примерно 2 000 тысяч фунтов на квадратный дюйм (207 - 13 793 МПа), а оконный блок (210, 510) имеет коэффициент пропускания от примерно 45% до примерно 99% для видимого света.
2. Оконный блок (210, 510) по п. 1, форма которого является выпуклой с радиусом R от примерно 5 дюймов (127 мм) или более или является по существу плоской.
3. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором конструкционная панель (213, 513) имеет одно или более из следующего: прочность на смятие от примерно 50 тысяч фунтов на квадратный дюйм (345 МПа) или более; модуль от примерно 3 миллионов фунтов на квадратный дюйм до примерно 30 миллионов фунтов на квадратный дюйм (20,7-207 ГПа); температуру (Tg) стеклования от примерно 100°F (37,8°С) или более и коэффициент теплового расширения от примерно 5 до примерно 20 миллионных долей фунт/фунт°F (9-36⋅10-6 К-1).
4. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором защитная панель (211, 511) обеспечивает устойчивость к одному или более из следующего: электромагнитным воздействиям, обледенению и коррозии.
5. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором защитная панель (211, 511) имеет размеры, обеспечивающие ее вставку в вырез в обшивке (590) летательного аппарата, а часть конструкционной панели (213, 513), которая проходит за пределы кромки (212, 512) защитной панели, имеет протяженность (519), составляющую 0,375 дюйма (9,525 мм) или более, и выполнена с возможностью прикрепления непосредственно к обшивке летательного аппарата (100).
6. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором защитная панель (211, 511) содержит множество слоев со слоистыми наноструктурами и имеет толщину от примерно 0,05 до примерно 0,80 дюйма (1,27 - 20,32 мм).
7. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором конструкционная панель (213, 513) содержит множество слоев со слоистыми наноструктурами и имеет толщину от примерно 0,04 до примерно 0,60 дюйма (1,016 - 15,24 мм).
8. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором кромка (212, 512) защитной панели содержит суживающуюся кромку (512), имеющую угол от примерно 30 градусов до примерно 80 градусов.
9. Оконный блок (210, 510) по п. 1, в котором кромка (214, 514) конструкционной панели содержит суживающуюся кромку (514), имеющую угол от примерно 12 градусов до примерно 90 градусов.
10. Оконный блок (210, 510) по п. 1, также содержащий электронный экран (599) на основе интеллектуальных датчиков, причем электронный экран (599) на основе интеллектуальных датчиков содержит электрохромное стекло или электрохромную пленку.
11. Оконный блок (210, 510), содержащий защитную панель (211, 511), содержащуюповерхностно-барьерный слой (330) и слой (320) для защиты от электромагнитных воздействий, размещенный на поверхностно-барьерном слое (330); и конструкционную панель (213, 513), размещенную на защитной панели (211, 511) и содержащуюзащитный слой (450) нижней поверхности, конструкционный слой (430, 440), размещенный на защитном слое (450) нижней поверхности, и прозрачный проводящий покровный слой (420), размещенный на конструкционном слое (430, 440), причем оконный блок (210, 510) имеет коэффициент пропускания от примерно 45% до примерно 99% для видимого света.
12. Оконный блок (210, 510) по п. 11, в котором поверхностно-барьерный слой (330) содержит прозрачный поверхностно-барьерный полимерный слой (332, 342, 352), содержащий термопластичный материал; и один или более поверхностно-барьерных армирующих слоев (331, 341, 351), размещенных на прозрачном поверхностно-барьерном полимерном слое (332, 342, 352), причем каждый из указанных одного или более поверхностно-барьерных армирующих слоев (331, 341, 351) содержит Al2O3 или графен, а слой (320) для защиты от электромагнитных воздействий размещен на указанных одном или более поверхностно-барьерных армирующих слоях (331, 341, 351).
13. Оконный блок (210, 510) по п. 11, в котором защитный слой (450) нижней поверхности содержит армирующий слой (452) нижней поверхности, причем армирующий слой (452) нижней поверхности содержит Al2O3 или графен; и прозрачный полимерный слой (451) нижней поверхности, содержащий термопластичный материал и размещенный на армирующем слое (452) нижней поверхности.
14. Оконный блок (210, 510) по п. 13, в котором конструкционный слой (430, 440) содержит один или более первых конструкционных армирующих слоев (431), причем каждый из указанных одного или более первых конструкционных армирующих слоев (431) содержит Al2O3, графен или SiO2; конструкционный прозрачный полимерный слой (432, 442), содержащий термопластичный материал, размещенный на указанных одном или более первых конструкционных армирующих слоях (431); и один или более вторых конструкционных армирующих слоев (433), размещенных на прозрачном конструкционном полимерном слое (432, 442), причем каждый из указанных одного или более вторых конструкционных армирующих слоев (433) содержит Al2O3, графен или SiO2.
15. Оконный блок (210, 510) по п. 11, в котором защитная панель (211, 511) имеет толщину от примерно 0,05 до примерно 0,80 дюйма (1,27 - 20,32 мм), а конструкционная панель (213, 513) имеет толщину от примерно 0,04 до примерно 0,60 дюйма (1,016 -15,24 мм).
16. Оконный блок (210, 510) по п. 12, в котором в поверхностно-барьерном слое (330, 340, 350): прозрачный поверхностно-барьерный полимерный слой (332, 342, 352) имеет толщину от примерно 20 до примерно 2000 нм; указанные один или более поверхностно-барьерных армирующих слоев (331, 341, 351) имеют толщину от примерно 20 до примерно 2000 нм; а слой (320) для защиты от электромагнитных воздействий имеет толщину от примерно 50 до примерно 20 000 нм.
17. Оконный блок (210, 510) по п. 14, в котором в защитном слое (450) нижней поверхности армирующий слой (452) нижней поверхности имеет толщину от примерно 200 до примерно 50 000 нм; и прозрачный полимерный слой (451) нижней поверхности имеет толщину от примерно 20 до примерно 1000 нм; а в конструкционном слое (430, 440) указанные один или более первых конструкционных армирующих слоев (431) имеют толщину от примерно 20 до примерно 1000 нм; конструкционный прозрачный полимерный слой (432, 442) имеет толщину от примерно 20 до примерно 1000 нм; один или более вторых конструкционных армирующих слоев (433) имеют толщину от примерно 20 до примерно 1000 нм; а прозрачный проводящий покровный слой (420) имеет толщину от примерно 20 до примерно 1000 нм.
18. Оконный блок (210, 510) по п. 11, в котором защитная панель (211, 511) также содержит два или более поверхностно-барьерных слоев (330, 340, 350).
19. Оконный блок (210, 510) по п. 11, в котором конструкционная панель (213, 513) также содержит два или более конструкционных слоев (430, 440).
20. Способ (600) изготовления безрамного оконного блока (210, 510) со слоистыми наноструктурами, включающий формирование защитного слоя (450) нижней поверхности посредством нанесения первого армирующего слоя (452), содержащего один или более слоев Al2O3, один или более слоев графена или один или более слоев Al2O3 и графена; нанесения первого прозрачного полимерного слоя (451), содержащего термопластичный материал, на первый армирующий слой (452); формирование конструкционного слоя (430, 440), размещенного на защитном слое (450) нижней поверхности, посредствомнанесения второго армирующего слоя (433, 443), содержащего один или более слоев Al2O3, один или более слоев графена, один или более слоев SiO2 или их комбинацию, нанесения второго прозрачного полимерного слоя (432, 442), содержащего термопластичный материал, на второй армирующий слой (433, 443), и нанесения третьего армирующего слоя (431 441), содержащего один или более слоев Al2O3, один или более слоев графена или один или более слоев Al2O3 и графена, на второй прозрачный полимерный слой (432, 442); и формирование прозрачного проводящего покровного слоя (420), содержащего одно или более из оксида индия-олова и графена, на третьем армирующем слое.
21. Способ (600) по п. 20, также включающий формирование поверхностно-барьерного слоя (330, 340, 350) на прозрачном проводящем покровном слое (420) посредством нанесения третьего прозрачного полимерного слоя (342, 352), содержащего термопластичный материал, на прозрачный проводящий покровный слой (420) и нанесения четвертого армирующего слоя (341, 351), содержащего один или более слоев Al2O3, один или более слоев графена или один или более слоев Al2O3 и графена, на третий прозрачный полимерный слой; и нанесение покрытия (320) от электромагнитных воздействий на четвертый армирующий слой (341, 351).
