一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯及其制作方法

技术领域

本发明涉及应急救援设备技术领域，具体而言，涉及一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯及其制作方法。

背景技术

飞机上有多种应急救援设备，飞机应急滑梯是其中之一，飞机一旦发生紧急情况，乘务人员必须在第一时间释放应急滑梯，因此应急滑梯对航空安全是非常重要的。飞机的每个登机门和勤务门上面都有一个需要人工操作的应急滑梯，来帮助旅客和机组在应急情况下逃生，然而，现有的应急滑梯多为充气构造，因此很容易被尖锐物品划破或刺破，这极有可能会影响90秒的黄金逃生时间。另外，充气式的应急滑梯还存在驱动机制复杂、展开过程不稳定和漏气的问题，以及维护成本较高等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的充气式应急滑梯结构存在驱动机制复杂、展开过程不稳定、维护成本较高、易划破和漏气等问题中的至少一个。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的制作方法，包括：

步骤S1、取基板，所述基板上设有第一折痕组和第二折痕组，在所述第一折痕组处和所述第二折痕组处安装加热装置，对所述基板的第一折痕组进行加热，以使所述基板的所述第一折痕组处软化，然后将所述基板沿所述第一折痕组折叠成滑梯形状，使所述基板冷却硬化；其中，所述基板的制作材料包括形状记忆材料和增强材料；

步骤S2、对所述基板的所述第二折痕组进行加热，以使所述基板的所述第二折痕组处软化，然后将所述基板沿所述第二折痕组折叠，所述基板冷却硬化后，得到折叠状态的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯。

优选地，所述基板为长方形，所述第一折痕组包括两条第一折痕，所述第一折痕为波浪形且沿所述基板的长度方向延伸，两条所述第一折痕相对于所述基板的短边对称轴对称分布且其波峰相背离。

优选地，所述第二折痕组包括与所述基板的短边平行的多根第二折痕，多根所述第二折痕等间距分布且长度与所述基板的短边相等。

优选地，所述形状记忆材料包括环氧类的热塑性形状记忆聚合物、环氧类的热固性形状记忆聚合物、聚酰亚胺形状记忆聚合物、氰酸酯类形状记忆聚合物中的至少一种。

优选地，所述增强材料包括石墨纤维、碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳化硅纤维、碳粉、炭黑、碳纳米管和镍粉中的至少一种。

优选地，所述增强材料占所述形状记忆材料和所述增强材料总质量的2％-80％。

优选地，所述加热装置包括电阻丝、导电胶和电热膜中的一种。

本发明还提供了一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯，采用如上所述的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的制作方法制得。

优选地，所述基板为长方形，所述基板上还设有第三折痕组，所述第三折痕组包括两条第三折痕，所述第三折痕为平行于所述基板的长边的直线，两条所述第三折痕相对于所述基板的短边对称轴对称分布。

优选地，所述基板为长方形，所述基板上还设有第四折痕组，所述第四折痕组包括多个第四折痕，所述第四折痕为椭圆形且其长轴与所述基板的短边对称轴重合。

与现有技术相比，本发明提供的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯，采用形状记忆材料和增强材料制成，通过类似折纸的方式制成应急滑梯，增强材料能够使应急滑梯具有较高的强度，在此基础上，仅通过热刺激即可实现飞机应急滑梯的展开和折叠，该应急滑梯驱动机制简单、展开过程稳定、维护成本较低，由于该飞机应急滑梯的展开过程不涉及充气，因而能够避免应急滑梯划破和漏气带来的不利影响。

附图说明

图1为本发明实施例中制作基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的流程图；

图2为本发明实施例中的基板的结构示意图；

图3为本发明实施例中的处于展开状态的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的示意图；

图4为本发明实施例中的处于折叠状态的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的示意图；

图5为本发明实施例中基于形状记忆材料的飞机应急滑梯从折叠状态到展开状态的过程图；

图6为本发明实施例中的制作的担架示意图；

图7为本发明实施例中单元的示意图；

图8为本发明实施例中的制作的救生艇的示意图。

附图标记说明：

1、基板，2、第一折痕，3、第二折痕，4、第三折痕，5、第四折痕。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。另外，需要说的是，本发明中基板1的短边对称轴，应理解为同时通过基板1的两条短边中点的直线。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的制作方法，包括：

步骤S1、取基板1，所述基板1上设有第一折痕组和第二折痕组(图2所示)，在所述第一折痕组处和所述第二折痕组处安装加热装置，对所述基板1的所述第一折痕组进行加热，以使所述基板1的所述第一折痕组处软化，然后将所述基板1沿所述第一折痕组折叠成滑梯形状(图3所示)，使所述基板1冷却硬化；其中，所述基板1的制作材料包括形状记忆材料和增强材料；

步骤S2、对所述基板1的所述第二折痕组进行加热，以使所述基板1的所述第二折痕组处软化，然后将所述基板1沿所述第二折痕组折叠，所述基板1冷却硬化后，得到折叠状态的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯(图4所示)。

采用本发明实施例的方法制备的飞机应急滑梯，在不使用时，如图4所示处于折叠状态，此时飞机应急滑梯占用的空间比较小，方便收纳。当飞机出现紧急状况时，通过加热装置对第二折痕组进行加热，即可将飞机应急滑梯打开到图3所示的展开状态，飞机应急滑梯由折叠状态转变成展开状态的过程如图5所示。

与现有技术相比，本发明提供的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯，采用形状记忆材料和增强材料制成，通过类似折纸的方式制成应急滑梯，增强材料能够使应急滑梯具有较高的强度，在此基础上，仅通过热刺激即可实现飞机应急滑梯的展开和折叠，该飞机应急滑梯驱动机制简单、展开过程稳定、维护成本较低，由于该飞机应急滑梯的展开过程不涉及充气，因而能够避免应急滑梯划破、以及漏气带来的不利影响。

本发明的实施例中，示例性地，如图2所示，所述基板1为长方形，所述第一折痕组包括两条第一折痕2，所述第一折痕2为波浪形且沿所述基板1的长度方向延伸，两条所述第一折痕2相对于所述基板1的短边对称轴对称分布且其波峰相背离。所述第二折痕组包括与所述基板1的短边平行的多根第二折痕3，多根所述第二折痕3等间距分布且长度与所述基板1的短边相等。优选地，每根所述第二折痕3经过所述第一折痕2的波峰或波谷。

本发明的实施例中，所述形状记忆材料包括环氧类的热塑性形状记忆聚合物、环氧类的热固性形状记忆聚合物、聚酰亚胺形状记忆聚合物和氰酸酯类形状记忆聚合物中的至少一种。形状记忆材料的玻璃化转变温度通过改变材料配比来设计，以满足工作需求。对于飞机应急滑梯，其玻璃化转变温度可调整为200℃左右。

本发明的实施例中，所述增强材料包括石墨纤维、碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳化硅纤维、碳粉、炭黑、碳纳米管和镍粉中的至少一种。所述增强材料占所述形状记忆材料和所述增强材料总质量的2％-80％。

本发明的实施例中，所述加热装置包括电阻丝、导电胶和电热膜中的一种。优选地，所述加热装置为电热膜。

本发明的实施例还提供了一种基于形状记忆材料的飞机应急滑梯，采用如上所述的基于形状记忆材料的飞机应急滑梯的制作方法制得。

本发明的实施例中，所述基板1为长方形，所述基板1上还设有第三折痕组，所述第三折痕组包括两条第三折痕4，所述第三折痕4为平行于所述基板1的长边的直线，两条所述第三折痕4相对于所述基板1的短边对称轴对称分布。飞机应急滑梯展开后，通过对第一折痕组、第二折痕组进行加热，以使第一折痕组处和第二折痕组处软化，将飞机应急滑梯展开成基板1的初始形状，然后对飞机应急滑梯的第三折痕组处进行加热，以使第三折痕组处软化，将飞机应急滑梯沿第三折痕组折叠，即可将飞机应急滑梯折叠成担架形状(图6所示)。当遇到飞机上人员伤亡较多的情况时，急需大量使用担架时，可以将该折叠成担架形状的飞机应急滑梯分成多个担架，以供抢救使用。

本发明的实施例中，所述基板1为长方形，所述基板1上还设有第四折痕组，所述第四折痕组包括多个第四折痕5，所述第四折痕5为椭圆形且其长轴与所述基板1的短边对称轴重合。飞机应急滑梯展开后，通过对第一折痕组、第二折痕组进行加热，以使第一折痕组处和第二折痕组处软化，将飞机应急滑梯展开成基板1的初始形状。将飞机应急滑梯沿长度方向分成多个单元(图7所示)，每个单元仅包含一条第四折痕5，对单元的第四折痕5处进行加热，以使第四折痕5处软化，将单元沿第四折痕5折叠，调整形状后，即可将飞机应急滑梯折叠成救生艇形状(图8所示)。当飞机由于特殊情况，降落到荒岛后，可以将该飞机应急滑梯分成多个上述单元，然后将这些单元折叠形成救生艇，以供逃生或救生使用。需要说明的是，本发明中，基板1的初始形状即步骤S1中基板1未进行折叠时的形状。

另外，需要说明的是，虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。