JPH01257697A - 電光保護被覆部材および放電保護方法 - Google Patents

電光保護被覆部材および放電保護方法

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JPH01257697A
JPH01257697A JP63306779A JP30677988A JPH01257697A JP H01257697 A JPH01257697 A JP H01257697A JP 63306779 A JP63306779 A JP 63306779A JP 30677988 A JP30677988 A JP 30677988A JP H01257697 A JPH01257697 A JP H01257697A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は乗物本体の表面に使用する材料に係り、とりわ
け乗物本体の電光保護被覆部材を提供する合成材料の改
良に関する。
（従来の技術） 電光保護については、乗物とりわけ航空機において長年
関心が持たれた分野である。電光保護表面を提供するこ
とにに加えて、材料は軽量化および高強度の他の要求を
満たすことが必要である。
多（の材料が航空機の表面構造を得るために提案されて
きており、これらは強度および軽量化という要求ととも
に電光保護という要求も満足している。これらは合成材
料となっている。
合成材料に関する研究および発展によって、航空機にこ
れらの材料を用いることが増加してきた。
合成材料は高い強度／重量比を有しており、航空体の固
体重量の軽減に役立っている。このことはペイロード（
ｐａｙｌｏａｄ　）能力を増加させている。
しかしながら、合成材料を外側、すなわち電光接近表面
に用いることによって、電光取付部材に関して特別な問
題が生じる。
多くのここで示した合成材料は、低い導電計数しかもた
ず、それゆえ、落雷によって生じる電流の分散について
の要求は満足していない。他に合成材料に積層するワイ
ヤメツシュの使用も示唆されている。このことは電光電
流を分散させるための表面材料を改善しているけれども
、重量が増加すること（これによるペイロードの減少）
によって、例えばアルミニウムのような通常の表面材料
よりも、これらの材料を用いる正当な理由とはならなく
なってきた。
それゆえ、軽量で高強度を有しかつ、電光電流を分散で
きる航空機用表面材料を提供することが求められている
。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 本発明の第１の特徴によれば、合成材料からなり比較的
高い導電率を有する乗物用電光保護被覆部材において、 繊維材料によって構成されるとともに粘着剤で連結され
た第１および第２構造パネルと、所定角度で配置された
多数のワイヤ部材からなり格子状パタンを形成するとと
もに、第１および第２パネルの間に配設されたワイヤ格
子とを備えた電光保護被覆部材が提供される。
本発明の他の特徴によれば、合成構造航空機の放電保護
方法において、 外側と内側面を有する合成材料の外部被覆層を設け、 外部被覆層の内側面に導電格子を連結し、導電格子に合
成材料の内部被覆層を連結して、導電格子を外側被覆層
および内側被覆層の間に配置し、これによって放電が略
導電格子を通って分散するとともに、層の柔軟性が維持
される放電保護方法が提供される。
本発明は乗物の被覆部材として用いられる改良された電
光保護被覆部材を提供する。電光保護材料は、粘着剤に
よって連結されたファイバグラファイト材からなる第１
および第２構造パネルからなる。また、所定角度で配置
された多数のワイヤ部材からなり格子状パタンを形成す
るワイヤ格子が提供される。ワイヤ格子は第１および第
２パネルの間に配設され、構造的に改良された電光保護
被覆部材を形成する。
より好適実施例によれば、第〕および第２パネルの各々
は、長手軸線に沿って並んだ多数のグラスファイバから
なっている。多数のファイバは結合して、複数のグラフ
ァイト層を形成し、それぞれのグラファイト層は層を構
成するファイバの軸線と一致する長手軸線を有している
。複数の層は粘着剤によって積層構造に連結され、この
粘着剤は複数の層の連結する層の間に配設されている。
更なる実施例によれば、導電板が電光保護被覆部材の周
辺に配設され、ワイヤ格子のワイヤ部材に電気的に連結
され、これによってすべての格子のワイヤは電気的に互
いに連結されている。
（実施例） 第１図は本発明の主題である航空機用電光保護被覆部材
を示している。この電光保護被覆部材は第１パネル１０
０および第２パネル１０２を備え、これらの間に配設さ
れたワイヤ格子１０４を有している。典型的には、多数
の被覆部材が結合されて構造成分を形成し、これらの成
分は航空機の表面をなすよう結合されている。主題とな
る発明は航空機について説明されているが、乗物すべて
に等しく適用可能であることは当業者であれば理解でき
るであろう。
２つのパネル１００および１０２の間にワイヤ格子を配
設することによって、被覆部材の全体構造について強度
および弾力性が増加する。このことは、合成材料の表面
にワイヤ杓子等を設けた従来構造と異なる点である。こ
のような従来構造は、構造被覆部材に対して強度および
弾性力を増加させない。グラファイト構造を金属音材に
留める技術は十分発展していないが、金属を金属音材に
留める技術は公知である。
予想されていることがあるが、ワイヤ格子もまた構造被
覆部材に対して電光保護を増加させる。
落雷は強烈な電流値を有する（約２００．０００ボルト
で２００，０００アンペア）。これは電流が速やかに流
れなければ航空機の表面に加熱効果を及ぼす。増加した
熱によって圧力が増加し、航空機の表面に衝撃波効果を
及ぼす。この衝撃波は航空機表面に応力をかけて破損を
生じさせる。
さらに、もし電流が航空機の表面を流れなければ、電流
は航空機の乗客内を流れ、その結果電気事故による傷害
および／または死亡が発生する。
強烈な電流によって生じる電気抵抗熱の増加を防止し、
かつ航空機の乗客内を電流が流れないようにする場合、
電流は低抵抗部材によって航空機の表面を速やかに分散
させなければならない。もし電流が速やかに流れると、
電流は周囲空気温度を増加させることはなく、このため
圧力増加、または被覆部材の衝撃波または破損を生じさ
せない。
更に言えば、航空機乗客の導電率より略小さな導電率の
導電物を設けることによって、乗客の中を電流が流れる
ことを防止できる。電流は被覆部材の周辺に配置された
ワイヤ格子を介して乗物の表面全体に流れる。理論的に
は電流は航空機を横断して導電し入った場所と反対側か
ら出ていく。
電流を分散させるためのワイヤ格子の効果は、格子を２
つの構造パルスの間に配置することによって幾分減少す
るけれども、この効果の減少は最少限のものであり、ワ
イヤ格子を２つのパルスの間に配置することによって生
じる被覆部材の強度および弾力性の増加の方が重要であ
る。
また各電光保護被覆部材は、被覆部材の周辺に配置され
た導電板２００（第２図）を有しており、この導電板は
２つのパネルの間に配設されたワイヤ格子に例えば溶接
２０２によって電気的に連結されている。この導電板２
００は被覆部材を航空機の他の構造部材によって固定す
るため、取付孔２０４または他の開口を有している。取
付孔は第２図に示すように格子と導電板とが交わる場所
または他の場所に配置されている。
導電板２００は電流が速やかに分数するよう、航空機の
全表面にわたって電流が導電するためのものである。更
に、ワイヤ格子の選択された交差点に取付部材を設ける
ことによって、機械的負荷を強度の高いグラファイトパ
ネルに効果的に伝えることができる。
ワイヤ格子は格子状構造をなすよう所定の角度で配設さ
れた多数のワイヤ部材からなっている。
好ましくは、ワイヤ部材の端部は導電板に溶着または電
気的に連結されており（第２図参照）、格子の各ワイヤ
部材と導電板との間に電気的に接続状態を形成している
。
代りに、１または２以上のワイヤ部材の端部が互いに連
結されるか、および／または導電板に連結され、格子の
各ワイヤと導電板との間に電気的通路を設けてもよい。
実際は格子内の各独立１．たワイヤは導電板２００に溶
告されるか、電気的に固着されている。
更に好ましい実施例において、選択的なワイヤ部材の端
部は導電板に機械的に連結を生じさせるように連結し、
これによって機械的負荷を堅固なグラファイトパネルに
直に伝達するようにしてもよい。しかし、この場合、選
択的なワイヤ部材の端部は導電板を用いることなく、機
械的連結を行うよう連結されていてもよいことが、当業
者であれば直ちに理解できる。
被覆部材の２つのパネル１００および１０２の各々は、
複数のグラファイト相１０６，１０８゜１１０．１１２
，１．１４．および１１６から構成されている。各パネ
ルの各相は、軸線方向に並んで配設された多数のグラフ
ァイトファイバからなっている。複数のグラファイト層
の各々は組成ファイバの軸線と一致する長手軸線を有し
ている。
複数の層は粘着剤によって積層体状に連結されている。
この粘着剤は複数の層の連続層間に配設されている。
第１図に示すように、複数の層は連続層の長手軸線が＋
４５°または−４５９で交差するよう配設されている。
このようにして、合成グラファイト材の強度を高めるこ
とができる。
好適実施例において、パネルは８層の２０インチ積層体
の四角状パネルとなっている。各層は公知のグラファイ
ト／エポキシ型からなっている。
ワイヤ格子は直径０．０５インチのチタニウムからなっ
ている。また金属板は、チタニウムからなり、グラファ
イトと接触する他の材料を用いることによって発生する
腐食の問題を防止するようになっている。チタニウム板
は幅および厚さが１インチＸ０．０５インチとなってお
り、その長さはパネルの周縁長さに一致する。
上述のパネルは、２００．０００アンペアで２００．０
００ボルトの雷に対して損傷なく耐えることができた。
上述した本発明によるパネルにおいて、電光接触の領域
は全体のパネルを修理することなく、部分的に修理する
ことができる。
ここでは乗物表面に用いる電光保護被覆部剤の好ましい
いくつかの実施例を示したけれども、多くの改良および
変形は本発明の範囲および精神から外れない限り行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は新規な電光保護被覆部材のグラファイトパネル
の断面図であり、 第２図はグラファイトパネルの平面図である。 １００．１０２・・・パネル、１０４・・・格子ワイヤ
、２００・・・導電板、２０２・・・溶接。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 凶　　！　　ψ へ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、合成材料からなり比較的高い導電率を有する乗物用
    電光保護被覆部材において、 繊維材料によって構成されるとともに粘着剤で連結され
    た第１および第２構造パネルと、所定角度で配置された
    多数のワイヤ部材からなり、格子状パタンを形成すると
    ともに、第１および第２パネルの間に配設されたワイヤ
    格子とを備えた電光保護被覆部材。 ２、第１および第２パネルの各々は、長手方向に沿って
    並んだ多数のグラスファイバからなり、前記ファイバは
    結合して複数のグラファイト層を形成し、それぞれのグ
    ラファイト層は前記層を構成するファイバの軸線と一致
    する長手軸線を有し、前記複数の層は粘着剤によって積
    層構造に連結され、前記粘着剤は前記複数の層の連続す
    る層の間に配設されていることを特徴とする請求項１記
    載の電光保護被覆部材。 ３、前記第１および第２パネルの複数の層は、連続する
    層の長手軸線が一致しないことを特徴とする請求項２記
    載の電光保護被覆部材。 ４、連続する層の長手軸線は互いに所定の角度で配設さ
    れていることを特徴とする請求項３記載の電光保護被覆
    部材。 ５、前記所定の角度は４５°であることを特徴とする請
    求項４記載の電光保護被覆部材。６、前記格子の前記ワ
    イヤ部材の少なくとも２つは、互いに連結され、連結部
    材間で電気的導通を形成することを特徴とする請求項１
    記載の電光保護被覆部材。 ７、第１および第２パネルの各々は、長手方向に沿って
    並んだ多数のグラスファイバからなり、前記ファイバは
    結合して複数のグラファイト層を形成し、それぞれのグ
    ラファイト層は前記層を構成するファイバの軸線と一致
    する長手軸線を有し、前記複数の層は粘着剤によって積
    層構造に連結され、前記粘着剤は前記複数の層の連結す
    る層の間に配設されていることを特徴とする請求項６記
    載の電光保護被覆部材。 ８、前記複数のワイヤ部材は連結され、互いに電気的導
    通を形成することを特徴とする請求項７記載の電光保護
    被覆部材。 ９、前記ワイヤ部材の少なくとも２つの端部は、乗物の
    他のパネルに対する構造的相互連結を形成するよう構成
    されていることを特徴とする請求項７記載の電光保護被
    覆部材。 １０、前記乗物は航空機であることを特徴とする請求項
    ９記載の電光保護被覆部材。 １１、連結する層の長手軸線は、互いに所定角度で配設
    されていることを特徴とする請求項９記載の電光保護被
    覆部材。 １２、前記所定角度は４５°であることを特徴とする請
    求項１１記載の電光保護被覆部材。 １３、前記格子の前記ワイヤ部材は、直径約０．０５イ
    ンチのチタニウムワイヤからなることを特徴とする請求
    項１１記載の電光保護被覆部材。 １４、前記電光保護被覆部材の周辺に配置された導電板
    を更に有し、前記格子のワイヤ部材の各々は前記導電板
    に連結され、これによって前記導電板が前記格子回りに
    機械的電気的負荷通路として機能することを特徴とする
    請求項７記載の電光保護被覆部材。 １５、前記導電板は前記ワイヤ部材と同じ材料からなっ
    ていることを特徴とする請求項１４記載の電光保護被覆
    部材。 １６、合成構造航空機の放電保護方法において、 外側と内側面を有する合成材料の外部被覆層を設け、 外部被覆層の内側面に導電格子を連結し、導電格子に合
    成材料の内部被覆層を連結して、導電格子を外側被覆層
    および内側被覆層の間に配置し、これによって放電が略
    導電格子を通って分散するとともに、層の柔軟性が維持
    されることを特徴とする合成構造航空機の放電保護方法
    。 １７、導電格子を導電周辺板に連結して設けることを更
    に含むことを特徴とする請求項１６記載の合成構造航空
    機の放電保護方法。
JP63306779A 1987-12-04 1988-12-03 電光保護被覆部材および放電保護方法 Pending JPH01257697A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/128,992 US4839771A (en) 1987-12-04 1987-12-04 Apparatus for providing a lightning protective vehicle surface
US128992 1987-12-04

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