智能材料智能蒙皮第1頁/共14頁蒙皮工作條件及性能要求飛機蒙皮的作用是維持飛機外形，使之具有很好的空氣動力特性。蒙皮承受空氣動力作用后將作用力傳遞到相連的機身機翼骨架上，受力復雜，加之蒙皮直接與外界接觸，所以不僅要求蒙皮材料強度高、塑性好，還要求表面光滑，有較高的抗蝕能力。材料一般選擇LY12即高強度硬鋁技術要求：σb=390~410MPa，σ0.2=255~265MPa，δ5≥15％。工藝流程軋板→退火→清理→固溶處理→拉伸成型→時效→機械加工→表面處理。熱處理工藝

495~503℃，0.4h水冷，室溫96h以上。第2頁/共14頁/news/society/201307/55838aa6-63c5-454f-aca8.shtml/20130729/n382811881.shtml

第3頁/共14頁如何提高蒙皮性能？如何提高蒙皮性能？第4頁/共14頁智能蒙皮智能蒙皮”是1985年由美國空軍提出的一種亟待研究的關鍵技術，該技術不僅可以快速靈活地實現飛行器的滾轉、俯仰和偏航等動作，還有可能替代傳統的剛性操作面控制方式，從而引起飛行器宏觀氣動控制技術的突破性變革。智能蒙皮技術是在飛行器構件和蒙皮內植入智能結構，包括探測元件（傳感器）、微處理控制系（信號處理器）、驅動元件（微制動器）和互連線路等，形成飛行器的神經網絡，不僅能對感知自身的物理狀況（如疼痛），而且能對外部環境（如視覺、味覺、聲音）保持敏感，從而賦予材料、構件乃至整個飛行器體內自檢測、自監控、自校正、自適應以及記憶、思維、判斷和反應等功能。第5頁/共14頁第6頁/共14頁特點及潛在應用

有助于提高飛機的飛行性能有利于減輕飛機重量，節省空間，簡化設計方案有利于飛機的隱身有利于無人機信號的發射與接收有利于飛機的可靠性智能蒙皮技術還提高了飛機的可用性第7頁/共14頁智能蒙皮的關鍵技術

蒙皮襯底材料：先進的復合材料是智能蒙皮的基礎。智能蒙皮主體候選材料為質輕、高強度的復合材料。例如，碳、環氧樹脂復合材料是目前應用非常成熟的一種材料。隱埋傳感器技術：把傳感器和傳感器陣列集成到蒙皮內是發展智能蒙皮邁出的第一步。智能蒙皮傳感器根據設計要求首先要使其具有兼容性，光纖傳感器埋入復合材料后，要能對構件和蒙皮起到監視作用，對飛行器內部結構的各種物理變化（應變、溫度等）敏感；其次是其與周圍材料有良好的粘合度，以保證其光傳輸對周圍的變化發生反應。第8頁/共14頁3.熱控制技術：智能蒙皮采用主動制冷方式，用一種簡便的制冷劑向自生熱量提供足夠制冷能力。特征之一是制冷管道周圍的一系列單個傳感器失效時有重組能力，而這種共用制冷方式將使陣列或電子系統在結構上具有獨立性。4.其他技術：智能蒙皮是一項極其復雜的系統工程，除材料科學、結構動力學、半導體技術、陣列天線技術、微波技術、復合材料技術與制造工藝外，還有超導材料、高溫材料、光電子技術、神經網絡、仿生學、分布控制、并行處理等尖端技術。第9頁/共14頁在智能蒙皮制作的過程中，應注意以下幾點：盡量減少被嵌入的光纖尺寸選擇合適的涂復料和涂復層厚度。減少缺陷，注意母材與光纖粘結牢固復合物板和光纖的放置方法。在金屬內嵌入光纖的技術。嵌入光纖連接器的方法。第10頁/共14頁飛機的隱身美國空軍研究了一種能吸收雷達波的聚苯胺基復合材料，可用于調節飛機蒙皮的亮度和顏色，它是通過安裝在飛機各個側面的可見光傳感器控制它的光電等特性：在不加電時，它是透光的；在加電時，可同時改變亮度和顏色。使用這種蒙皮的飛機，在飛行中從上往下看，它的上部顏色與它下面地表的主體顏色相近；從下往上看，它的底部顏色與天空背景一致；而且蒙皮加電時，能散射雷達波，使跟蹤雷達的探測距離縮短一半以上。第11頁/共14頁

美國佛羅里達大學研制出一種電致變色聚合物材料，將這種材料制成薄板覆蓋在目標表面，板在加電時能發光并改變顏色，在不同電壓的控制下會發出藍、灰、白等不同顏色的光，必要時還可產生濃淡不同的色調，以便與天空的色調相一致，所以能夠消除目標與背景的色差。第12頁/共14頁展望研制高穩定、低成本、可單線多路復用且與基體易于融合的光纖傳感器；研制高性能可植入基體材料中