本公開內(nèi)容一般涉及加熱毯，并且更具體地涉及加熱毯和用于加熱結(jié)構(gòu)至在該結(jié)構(gòu)上基本上均勻溫度的方法。

背景技術(shù)：

加熱毯可用于多種不同的目的。例如，在工業(yè)應(yīng)用中，通過(guò)提供熱的局部施加，加熱毯可用于制造和修復(fù)復(fù)合結(jié)構(gòu)。然而，常規(guī)加熱毯不提供在正在被加熱的區(qū)域上的均勻溫度，尤其是如果該區(qū)域具有波狀外形表面。因此，在該區(qū)域上的差溫加熱導(dǎo)致某些點(diǎn)被過(guò)度加熱，而其它點(diǎn)加熱不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，公開了用于加熱波狀外形表面的方法。該方法可以包括在波狀外形表面上放置包含導(dǎo)體、多個(gè)感受器和基體的加熱毯，導(dǎo)體被配置為響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)生成熱并由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成，基體圍繞導(dǎo)體和多個(gè)感受器并由在第一預(yù)定溫度下變得可共形的材料組成。該方法還可以包括提供電流至加熱毯以使基體的溫度至少增加至第一預(yù)定溫度，并且使得加熱毯與波狀外形表面共形。

在一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括增加至加熱毯的電流以使基體的溫度增加至第二預(yù)定溫度。

在另一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括在將加熱毯放置在波狀外形表面上之前在該波狀外形表面上設(shè)置未固化的復(fù)合補(bǔ)片。

在另一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括在未固化的復(fù)合補(bǔ)片和加熱毯上設(shè)置真空袋組件，并且在提供電流至加熱毯之前施加真空至真空袋組件。

在另一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括供應(yīng)電流至加熱毯以維持第二預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定的時(shí)間段直到未固化的復(fù)合補(bǔ)片固化。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，公開了用于修復(fù)結(jié)構(gòu)的波狀外形表面的方法。該方法可以包括將未固化的復(fù)合補(bǔ)片插入結(jié)構(gòu)的波狀外形表面上，并在未固化的復(fù)合補(bǔ)片上放置包含熱塑性基體、導(dǎo)體和多個(gè)感受器的加熱毯，導(dǎo)體嵌入熱塑性基體中并被配置為響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器嵌入熱塑性基體，其被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)生成熱并且由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成。

該方法還可以包括在未固化的復(fù)合補(bǔ)片和加熱毯上安裝真空袋組件，并且施加真空至真空袋組件。該方法還可以包括提供電流至導(dǎo)體以使加熱毯的溫度增加至第一預(yù)定溫度，和繼續(xù)供應(yīng)電流至導(dǎo)體以維持第一預(yù)定溫度，使得熱塑性基體變得可共形并且與結(jié)構(gòu)的波狀外形表面共形。

在一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括增加至導(dǎo)體的電流以使加熱毯的溫度增加至第二預(yù)定溫度，并且繼續(xù)供應(yīng)增加的電流至導(dǎo)體以維持第二預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定時(shí)間段以完成未固化的復(fù)合補(bǔ)片的固化。

在另一種改良方式中，該方法可以進(jìn)一步包括停止供應(yīng)電流至導(dǎo)體，使得加熱毯的溫度達(dá)到室溫，移除真空袋組件，并且從結(jié)構(gòu)的波狀外形表面移除加熱毯。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，公開了加熱毯。加熱毯可以包括熱塑性基體、導(dǎo)體和多個(gè)感受器，熱塑性基體被配置為在預(yù)定溫度下變得可共形，導(dǎo)體嵌入熱塑性基體并且被配置為接收電流并響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器嵌入熱塑性基體并且由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成。

在一種改良方式中，熱塑性基體可以預(yù)成形為波狀外形復(fù)合結(jié)構(gòu)的形狀。

在另一種改良方式中，多個(gè)感受器的居里點(diǎn)可以高于熱塑性基體的預(yù)定溫度。

在另一種改良方式中，熱塑性基體由聚乙烯組成。

在另一種改良方式中，多個(gè)感受器可以包括至少第一合金感受器線和第二合金感受器線，第一合金感受器線具有第一居里點(diǎn)和第二合金感受器線具有不同于第一居里點(diǎn)的第二居里點(diǎn)。

在另一種改良方式中，加熱毯可以進(jìn)一步包括增強(qiáng)纖維，其配置為降低熱塑性基體中導(dǎo)體的變形。

在另一種改良方式中，增強(qiáng)纖維可以圍繞導(dǎo)體和多個(gè)感受器。

在另一種改良方式中，導(dǎo)體可以包括并聯(lián)布置的多條李茲線，并且加熱毯可以進(jìn)一步包括將多條李茲線(Litz wire)連結(jié)在一起的多個(gè)絲。

在另一種改良方式中，導(dǎo)體可以包括以針織配置布置的多條李茲線。

在另一種改良方式中，導(dǎo)體可以包括以正弦波配置布置的多條李茲線。

在另一種改良方式中，熱塑性基體可以包括：第一熱塑性材料和圍繞第一熱塑性材料的第二熱塑性材料，第一熱塑性在其中嵌入導(dǎo)體和多個(gè)感受器，第二熱塑性材料具有低于第一熱塑性材料的最低黏性溫度的最低黏性溫度。

在另一種改良方式中，加熱毯可以預(yù)成形為波狀外形復(fù)合結(jié)構(gòu)的形狀。

在閱讀了下面的具體實(shí)施方式之后，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，這些以及其它方面和特征將變得更加明顯。此外，雖然關(guān)于具體示例性實(shí)施方式公開了不同的特征，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些不同的特征可以彼此結(jié)合，或者單獨(dú)使用，或者與任何不同的示例性實(shí)施方式結(jié)合，而不背離本公開內(nèi)容的范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的加熱毯的立體剖面圖；

圖2是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的加熱毯的立體剖面圖；

圖3是圖1中的加熱毯的示意圖，其中外殼和基體被移除；

圖4是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的可以在加熱毯中使用的導(dǎo)體和感受器布置的側(cè)視圖；

圖5是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的加熱毯的橫截面視圖；

圖6是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的含有增強(qiáng)纖維的加熱毯的橫截面視圖；

圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的通過(guò)加熱毯中的絲連結(jié)在一起的多條李茲線的示意圖；

圖8是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的以針織配置的多條李茲線的示意圖；

圖9是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的以正弦波配置的多條李茲線的示意圖；

圖10是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的具有不同熱塑層的加熱毯的橫截面視圖；

圖11是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的施加至復(fù)合結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)區(qū)的加熱毯的側(cè)視圖；

圖12是施加至圖11中的復(fù)合結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)區(qū)的加熱毯的側(cè)視圖；

圖13是在圖12中的加熱毯和復(fù)合結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)區(qū)上安裝的真空袋組件的橫截面視圖；

圖14是與圖12中的復(fù)合結(jié)構(gòu)的波狀外形表面共形的加熱毯的橫截面視圖；

圖15是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的預(yù)成形加熱毯的側(cè)視圖；

圖16和17是圖解根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的用于加熱結(jié)構(gòu)的波狀外形表面——比如用于修復(fù)波狀外形表面——的方法的流程圖；

圖18是飛行器生產(chǎn)和運(yùn)行方法的流程圖；和

圖19是飛行器的框圖。

雖然本公開內(nèi)容容易進(jìn)行各種變化和可選構(gòu)造，但是其某些說(shuō)明性實(shí)施方式將被示出并在下面詳細(xì)地描述。本公開內(nèi)容不限于公開的具體實(shí)施方式，而是包括其所有的變化、可選構(gòu)造和等價(jià)物。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照具體的實(shí)施方式或特征，其實(shí)施例在附圖中圖解。一般而言，相應(yīng)的附圖標(biāo)記將貫穿附圖被使用以指相同的或相應(yīng)的部分。

圖1圖解了根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的加熱毯20的立體剖面圖。加熱毯20可以包括基體24，導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28嵌入其中。雖然不要求，但是加熱毯20還可以包括如圖2中所顯示的外殼22，其容納基體24。外殼22可以由與基體24相同的材料制成。

返回參考圖1，基體24由熱塑性材料或其它適合的材料組成，其在最低黏性溫度之上變得可共形、柔韌或可塑造，并且在冷卻之后凝固。此外，基體24的熱塑性材料是導(dǎo)熱的。例如，熱塑性材料可以是聚乙烯。聚乙烯具有在210°F到240°F的近似范圍之間的最低黏性溫度。但是，可以使用其它熱塑性材料。通過(guò)對(duì)基體24使用熱塑性材料，一旦達(dá)到最低黏性溫度，加熱毯20可以伸展并與波狀外形表面共形。如此做，加熱毯20可以提供均勻的熱至施加有加熱毯20的區(qū)域。

嵌入基體24內(nèi)的導(dǎo)體26可以被配置為接收電流并且響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體26可以包括李茲線，但是也可以使用其它適合類型的導(dǎo)體?，F(xiàn)在參考圖3，并繼續(xù)參照?qǐng)D1和圖2，導(dǎo)體26可操作地連接至便攜式或固定電源36，比如經(jīng)由接線38。電源36可以提供交流電功率至導(dǎo)體26并且可以連接至常規(guī)出口。

此外，電源36可以以較高頻率操作。例如，最小實(shí)際頻率可以為大約10千赫茲，并且最大實(shí)際頻率可以為大約400千赫茲。但是，可以使用其它頻率。而且，電源36可以連接至控制器40和電壓傳感器42或者其它感測(cè)設(shè)備，其配置為指示由電源36提供的電壓水平?；谟呻妷簜鞲衅?2指示的電壓水平，控制器40可以在預(yù)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電源36的交流電，從而有助于將加熱毯20應(yīng)用至不同的加熱需求。

也嵌入基體24內(nèi)的多個(gè)感受器28被配置為響應(yīng)于由導(dǎo)體26生成的磁場(chǎng)生成熱。更具體地，多個(gè)感受器28吸收來(lái)自導(dǎo)體26的電磁能并將其轉(zhuǎn)化為熱。而且，多個(gè)感受器28由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成。居里點(diǎn)是多個(gè)感受器28變?yōu)榉谴判缘臏囟取?/p>

在接近居里點(diǎn)溫度時(shí)，由多個(gè)感受器28生成的熱減少。例如，如果多個(gè)感受器的磁性材料的居里點(diǎn)是125°F，則多個(gè)感受器28可以在100°F下生成2瓦特每平方英寸，可以在110°F下減少熱生成至1瓦特每平方英寸，并且可以在120°F下進(jìn)一步減少熱生成至0.5瓦特每平方英寸。同樣，由于較大散熱而較冷的加熱毯20部分生成較多的熱，并且由于較小散熱而較熱的加熱毯20部分生成較少的熱，從而導(dǎo)致加熱毯20的所有部分達(dá)到大約相同的平衡溫度并且可靠地在整個(gè)加熱毯20上提供均勻的溫度。

因此，加熱毯20可以提供熱均勻施加至施加有加熱毯20的區(qū)域，彌補(bǔ)將熱拉離正在被加熱的區(qū)域的部分的散熱。多個(gè)感受器28將繼續(xù)加熱還沒有達(dá)到居里點(diǎn)的區(qū)域的部分，同時(shí)，停止提供熱至已經(jīng)達(dá)到居里點(diǎn)的區(qū)域的部分。這樣做，與溫度有關(guān)的磁特性，比如在多個(gè)感受器28中使用的磁性材料的居里點(diǎn)，可以阻止施加有加熱毯20的區(qū)域的過(guò)度加熱或加熱不足。

多個(gè)感受器28的磁性材料可以以多種組成提供，比如金屬、合金、金屬氧化物、鈦酸鹽和具有接近任何期望溫度的居里點(diǎn)的任何其它適合的材料。雖然可以使用其它預(yù)定的布置，但是可以選擇多個(gè)感受器28的磁性材料，使得居里點(diǎn)高于熱施加的期望溫度從而在期望的溫度下生成足夠的熱以克服平均熱損失。例如，多個(gè)感受器28可以包括多個(gè)合金感受器線。但是，可以使用多個(gè)感受器28的其它配置。

在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)感受器28可以由合金32組成，其具有32％的Ni和68％的Fe并且在大約240°F到300°F的范圍內(nèi)提供彌補(bǔ)散熱的均勻溫度。在其它實(shí)施例中，多個(gè)感受器28的磁性材料可以包括合金30，對(duì)于大約100°F的期望溫度，其具有30％的Ni和70％的Fe，或者合金34，對(duì)于大約400°F的期望溫度，其具有34％的Ni和66％的Fe。但是，其它組成可以用于多個(gè)感受器28的磁性材料。此外，多個(gè)感受器28的熱生成還可以取決于每條線的直徑。

而且，多個(gè)感受器28可以包括兩種或多種不同的磁性材料。例如，多個(gè)感受器28可以包括由第一磁性材料組成的多個(gè)第一感受器44和由第二磁性材料組成的多個(gè)第二感受器46。多個(gè)第一感受器44的第一磁性材料可以具有與多個(gè)第二感受器46的第二磁性材料的居里點(diǎn)不同的居里點(diǎn)。通過(guò)將具有不同居里點(diǎn)的不同磁性材料摻入多個(gè)感受器28，可以實(shí)現(xiàn)在較寬的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)增加的溫度調(diào)節(jié)。

此外，基體24的熱塑性材料可以與多個(gè)感受器28的相容的磁性材料匹配。更具體地，多個(gè)感受器28的磁性材料的居里點(diǎn)可以大于或至少等于最低黏性溫度，在該溫度下基體24的熱塑性材料變得可共形、柔韌或可塑造。這樣做，多個(gè)感受器28加熱基體24至最低黏性溫度，使得基體可以與波狀外形表面共形，從而施加均勻的溫度至正在被加熱的結(jié)構(gòu)。

此外，多個(gè)感受器28的磁性材料可以與加熱毯20的施加或使用匹配。更具體地，多個(gè)感受器28的居里點(diǎn)可以與正在執(zhí)行的感應(yīng)加熱操作的期望溫度匹配。例如，多個(gè)感受器28可以由居里點(diǎn)在粘合劑、環(huán)氧樹脂或復(fù)合材料的固化溫度范圍內(nèi)的磁性材料形成，加熱毯20正被用于加熱粘合劑、環(huán)氧樹脂或復(fù)合材料。

導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28在基體24內(nèi)可以以多種配置提供。例如，如圖3中所顯示，導(dǎo)體26可以被布置為扁平的螺旋線，比如以扁平的螺旋或螺線管結(jié)構(gòu)卷繞的李茲線，從而限定多個(gè)交替的導(dǎo)體部分。在實(shí)施例中，多個(gè)感受器28可以被布置為在扁平的螺旋線的交替的導(dǎo)體部分內(nèi)放置的線性線陣列。

例如，線性線陣列的感受器線可以被布置垂直于扁平的螺旋線的導(dǎo)體部分，使得感受器線的縱軸保持基本上垂直于流過(guò)扁平的螺旋線的電流。在由電源36提供的電流的存在下，多個(gè)感受器28被放置在導(dǎo)體26的交替的導(dǎo)體部分之間，用于感應(yīng)加熱多個(gè)感受器28。感應(yīng)地加熱的多個(gè)感受器28熱傳導(dǎo)熱至基體24，其熱傳導(dǎo)熱至安裝有加熱毯20的結(jié)構(gòu)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)感受器28可以形成為圓柱形布置的實(shí)心或單一部件。例如，如圖4中所示，感受器48可以被配置為圍繞導(dǎo)體26的螺旋形物或彈簧從而增強(qiáng)加熱毯20的撓性。但是，可以使用導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28的其它布置。

此外，導(dǎo)體26可以包括并聯(lián)電連接的多個(gè)導(dǎo)體以便于使大尺寸加熱毯所需要的電壓的大小最小化。例如，如圖5中所示，導(dǎo)體26可以包括彼此平行布置的多條李茲線50。在該實(shí)施例中，多個(gè)感受器28包括在每個(gè)李茲線50周圍和基本上圍繞每個(gè)李茲線50圓周對(duì)齊的感受器線的織物。感受器線的織物可以包括其它非導(dǎo)電絲以圍繞每個(gè)李茲線50形成增強(qiáng)織物套筒。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-5，加熱毯20是可重復(fù)使用的并且可以包含結(jié)構(gòu)元件，比如增強(qiáng)纖維52，以支持基體24的可重用性。增強(qiáng)纖維52用于降低基體24內(nèi)的導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28的變形。此外，增強(qiáng)纖維52可以使得基體24在一個(gè)方向上是可共形的并且在相反方向上是不可共形的，這取決于增強(qiáng)纖維52在基體24內(nèi)的布置。例如，當(dāng)基體24被加熱至熱塑性材料的最低黏性溫度使得基體24伸展并且與施加有加熱毯20的部分共形時(shí)，導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28可以在基體24內(nèi)移動(dòng)、伸展或變形。在基體24冷卻并且再次變?yōu)楣腆w之后，在加熱基體24至熱塑性材料的最低黏性溫度之前，導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28與原始放置的位置相比可以處于基體24內(nèi)的不同位置。

增強(qiáng)纖維52可以被設(shè)置在基體24中，比如在靠近基體24的表面54、56的導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28的周圍。這樣做，增強(qiáng)纖維52有助于阻止導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28突破(break through)基體24。例如，增強(qiáng)纖維52可以包括尼龍線、聚酯線和其他類型的塑料或紡織材料。但是，任何適合的非塑料或非紡織材料也可以用于增強(qiáng)纖維52。增強(qiáng)纖維52可以單向、編織或織物、隨機(jī)或不連續(xù)的纖維氈、或任何其他適合的布置方式進(jìn)行布置。而且，除了基體24之外或者代替基體24，外殼22可以包含增強(qiáng)纖維52。增強(qiáng)纖維50可以用作增強(qiáng)表面54、56的屏障，同時(shí)仍然允許熱塑性基體24的共形性。

現(xiàn)在參考圖7-9，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-6，加熱毯20可以包括其他結(jié)構(gòu)元件以支持可重用性，比如紡織零件58、62、64。更具體地，如圖7中所示，由尼龍或其他適合的材料組成的多個(gè)絲58被設(shè)置穿過(guò)李茲線50并連結(jié)至李茲線50，比如經(jīng)由結(jié)60。如圖8中所示，李茲線50可以以針織配置62交錯(cuò)在一起。絲58和針織配置62可以將李茲線50連結(jié)在一起并且有助于在基體24內(nèi)包含它們。

如圖9中所示，李茲線50可以以正弦波配置64或其它適合的模式形成。正弦波配置64以及絲58和針織配置有助于通過(guò)適應(yīng)基體24的伸展來(lái)限制變形。更具體地，這樣的特征可以提供遍及基體24內(nèi)嵌入的導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28的額外的彈性和回彈。雖然在圖7-9中，李茲線50被示出并被描述為合并紡織零件58、62、64，但是除了李茲線50之外或者代替李茲線50，多個(gè)感受器28可以合并紡織零件58、62、64。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-9，基體24可以包括具有不同熔化特性的熱塑性材料的不同層66、68、70。例如，導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28可以被嵌入內(nèi)層66，同時(shí)表層68、70可以圍繞和包封內(nèi)層66。在該實(shí)施例中，內(nèi)層66由第一熱塑性材料組成，并且表層68、70由不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料組成。

更具體地，第一熱塑性材料和第二熱塑性材料可以具有不同的最低黏性溫度，在該溫度下，每種材料變得可共形、柔韌或可塑造。例如，內(nèi)層66中的第一熱塑性材料的最低黏性溫度可以高于表層68、70中的第二熱塑性材料的最低黏性溫度。這樣做，表層68、70在與內(nèi)層相比較低的溫度下可以變得可共形。在該較低的溫度下，因?yàn)楸韺?8、70與正在由加熱毯20加熱的部分的波狀外形表面共形，內(nèi)層66可以保持其形狀，從而使基體24的變形最小化同時(shí)仍然提供均勻的熱至那部分。

現(xiàn)在參考圖11和12，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-10，加熱毯20可以被安裝至具有至少一個(gè)波狀外形表面74的結(jié)構(gòu)72，比如復(fù)合結(jié)構(gòu)。加熱毯20可用于施加均勻的熱至結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74上的修補(bǔ)區(qū)76。例如，加熱毯20可以施加熱以固化粘結(jié)補(bǔ)片78——比如未固化的復(fù)合補(bǔ)片或其它類型的補(bǔ)片——至修補(bǔ)區(qū)76和/或至修補(bǔ)區(qū)76中的熱復(fù)合材料的粘合劑。但是，加熱毯20可用于施加熱至結(jié)構(gòu)72的非波狀外形表面并且也可以施加熱至其他非修復(fù)應(yīng)用。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖13，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-12，真空袋組件80可以安裝在加熱毯20上以施加壓力至加熱毯20，比如在供應(yīng)電流至加熱毯20之前。真空袋組件80可以包括覆蓋加熱毯20的薄膜袋82。薄膜袋82可以借助于密封劑84被密封至結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74，并且真空探針86可以從薄膜袋82延伸至真空發(fā)生器以在薄膜袋82上施加真空。

在真空壓力經(jīng)由真空袋組件80被施加至結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74上的加熱毯20之后，例如，加熱毯20可能仍然需要伸展并且符合波狀外形表面74的曲率半徑88?；w24的熱塑性材料可以提供伸展必需的彈性并且在通過(guò)多個(gè)感受器28加熱基體24至最低黏性溫度之后符合曲率半徑88。例如，如果曲率半徑88可以是0.1英寸，并且基體24的彈性是大約30％，加熱毯20可以充分伸展并符合曲率半徑88，如圖14中所示，從而在波狀外形表面74上的整個(gè)修補(bǔ)區(qū)76提供均勻的熱。在真空壓力的情況下，修補(bǔ)區(qū)76的所有部分可以與加熱毯20接觸并且接收相同的溫度。

現(xiàn)在參照?qǐng)D15，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-14，加熱毯20可以以結(jié)構(gòu)72的近似形狀90預(yù)成形。例如，基體24可以被加熱并且被成形為波狀外形表面74的近似形狀90，然后被冷卻，使得在室溫下加熱毯20保持預(yù)成形形狀90。例如，在曲率半徑88是0.1英寸的實(shí)施例中，加熱毯20可以具有0.5英寸的預(yù)成形曲率半徑。但是，可以使用基體24和加熱毯20的其它預(yù)成形形狀和尺寸。而且，加熱毯20可以被施加至與圖11-14中所示的不同的曲率和輪廓。具有預(yù)成形形狀90或預(yù)成形曲率的加熱毯20可以需要較小的共形性以匹配施加有加熱毯的結(jié)構(gòu)72的輪廓。

一般而言，上述公開內(nèi)容在與加熱毯有關(guān)的不同應(yīng)用中提供了許多技術(shù)效果和益處。具體而言，上述公開內(nèi)容提供了高度可成形的智能感受器加熱毯。例如，公開的加熱毯可以用于在制造和修復(fù)復(fù)合結(jié)構(gòu)期間的工業(yè)應(yīng)用中，以及其他應(yīng)用中。公開的加熱毯對(duì)表面區(qū)域，比如波狀外形表面區(qū)域，提供均勻的、控制的加熱。

更具體地，加熱毯基體的熱塑性材料提供彈性和伸展以與波狀外形表面共形，從而均勻地接觸正在被加熱的結(jié)構(gòu)。此外，多個(gè)感受器中的磁性材料的居里點(diǎn)被用于控制施加有加熱毯的區(qū)域中的溫度均勻性。在真空壓力的情況下，正在被加熱的區(qū)域的所有部分可以與加熱毯接觸并達(dá)到相同的溫度，從而有助于阻止正在被加熱的區(qū)域的某些部分的過(guò)度加熱或加熱不足。而且，對(duì)于許多應(yīng)用而言，結(jié)構(gòu)元件，比如增強(qiáng)纖維、紡織零件和/或?qū)訝顭崴苄圆牧希梢杂兄谙拗苹w的變形并支持加熱毯的可重用性。

現(xiàn)在參考圖16和17，并且繼續(xù)參照?qǐng)D1-15，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式公開了用于加熱結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74——例如用于修復(fù)波狀外形表面74——的方法100。在方框102，未固化的復(fù)合補(bǔ)片78被設(shè)置或插入結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74上。在方框104，加熱毯20被放置在波狀外形表面74上的未固化復(fù)合補(bǔ)片78上。

加熱毯20包括導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28，導(dǎo)體26被配置為響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器28被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)生成熱并且由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成。加熱毯20還包括圍繞和嵌入導(dǎo)體26和多個(gè)感受器28的基體24?；w由在第一預(yù)定溫度下變得可共形的材料組成，比如熱塑性材料。第一預(yù)定溫度可以是材料的最低黏性溫度。

在方框106，真空袋組件80被設(shè)置或安裝在未固化的復(fù)合補(bǔ)片78和加熱毯20上。在方框108，施加真空至真空袋組件80。在方框110，電流被提供至加熱毯20的導(dǎo)體26以使加熱毯20的基體24的溫度至少增加至第一預(yù)定溫度。在方框112，使加熱毯20與波狀外形表面74共形。供應(yīng)電流至加熱毯20的導(dǎo)體26可以持續(xù)第一預(yù)定時(shí)間段以維持第一預(yù)定溫度并使得加熱毯20的基體24變得可共形、伸展并與結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74共形。

在方框114，增加至加熱毯20的導(dǎo)體26的電流，從而使基體24的溫度增加至第二預(yù)定溫度。第二預(yù)定溫度可以是加熱操作的期望溫度，比如未固化的復(fù)合補(bǔ)片78的固化溫度。在方框116，可以繼續(xù)供應(yīng)增加的電流至加熱毯20的導(dǎo)體26以維持第二預(yù)定溫度持續(xù)第二預(yù)定時(shí)間段，直到未固化的復(fù)合補(bǔ)片固化。

此外，維持供應(yīng)電流持續(xù)第一預(yù)定時(shí)間段和/或第二預(yù)定時(shí)間段從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定溫度是不必要的。為了實(shí)現(xiàn)類似的效果，加熱毯20可以包括多個(gè)感受器28中的兩種或多種不同的磁性材料，用于在較寬的溫度范圍內(nèi)增加的溫度調(diào)節(jié)。而且，代替具有預(yù)定時(shí)間段，加熱毯20可以從起始溫度比如室溫在穩(wěn)定速率下被加熱至最終溫度，當(dāng)加熱毯穩(wěn)定地增加至最終溫度時(shí)，其使得基體24與結(jié)構(gòu)72共形。

在方框118，停止供應(yīng)電流至加熱毯20的導(dǎo)體26，并使得加熱毯20的溫度降低或者達(dá)到室溫。在方框120，真空壓力可以從真空袋組件80釋放，并且真空袋組件從加熱毯20和結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74移除。在方框122，加熱毯20從結(jié)構(gòu)72的波狀外形表面74移除。

此外，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式可以在如圖18中示出的飛行器制造和運(yùn)行方法200以及如圖19中示出的飛行器202的背景下描述。例如，加熱毯202可以在部件制造208期間或者維護(hù)和保養(yǎng)216期間被用于修復(fù)應(yīng)用。更具體地，在預(yù)生產(chǎn)期間，示例性方法200可以包括飛行器202的規(guī)格和設(shè)計(jì)204以及材料采購(gòu)206。在生產(chǎn)期間，進(jìn)行飛行器202的部件和子組件制造208和系統(tǒng)集成210。其后，飛行器202可以經(jīng)歷鑒定和交付212以便投入運(yùn)行214。雖然由客戶投入運(yùn)行，但是飛行器202計(jì)劃進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)216(其還可以包括修飾、重新配置、翻新等)。

方法200的每個(gè)過(guò)程可以由系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作者(例如，客戶)執(zhí)行或?qū)嵤?。出于描述的目的，系統(tǒng)集成商可以包括但不限于任何數(shù)目的飛行器制造商和主系統(tǒng)分包商；第三方可以包括但不限于任何數(shù)目的賣主、分包商和供應(yīng)商；并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)組織等。

如圖19中所示，由示例性方法200生產(chǎn)的飛行器202可以包括機(jī)身218以及多個(gè)系統(tǒng)220和內(nèi)部222。高級(jí)系統(tǒng)220的實(shí)例包括一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)224、電氣系統(tǒng)226、液壓系統(tǒng)228和環(huán)境系統(tǒng)230?？梢园魏螖?shù)目的其他系統(tǒng)。雖然示出了航空航天實(shí)例，但是本發(fā)明的原理可以適用于其他行業(yè)，比如汽車工業(yè)。

本文體現(xiàn)的裝置和方法可以在生產(chǎn)和運(yùn)行方法200的一個(gè)或多個(gè)階段期間采用。例如，與生產(chǎn)過(guò)程208對(duì)應(yīng)的部件或子組件可以以類似于在飛行器202投入運(yùn)行時(shí)生產(chǎn)的部件或子組件的方式加工或制造。而且，一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合可以在生產(chǎn)階段208和210期間被利用，例如，通過(guò)大幅度加快飛行器202的組裝或降低飛行器202的成本。同樣地，一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施方式、方法實(shí)施方式或其組合可以在飛行器202投入運(yùn)行的同時(shí)被用于——例如并且不限于——維護(hù)和保養(yǎng)216。

應(yīng)當(dāng)理解，圖16-18中的流程圖僅作為實(shí)例被示出和描述以幫助公開所公開的系統(tǒng)和技術(shù)的特征，并且與示出的相比更多或更少的步驟可以被包含在與公開的系統(tǒng)的上述的不同特征對(duì)應(yīng)的過(guò)程中，而不背離本公開內(nèi)容的范圍。

進(jìn)一步，本公開內(nèi)容包括根據(jù)以下條款的實(shí)施方式：

條款1.用于加熱波狀外形表面的方法，其包括：在波狀外形表面上放置包含導(dǎo)體、多個(gè)感受器和基體的加熱毯，導(dǎo)體被配置為響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)生成熱并由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成，基體圍繞導(dǎo)體和多個(gè)感受器并由在第一預(yù)定溫度下變得可共形的材料組成；提供電流至加熱毯以使基體的溫度至少增加至第一預(yù)定溫度，并且使得加熱毯與波狀外形表面共形。

條款2.條款1的方法，其進(jìn)一步包括增加至加熱毯的電流以使基體的溫度增加至第二預(yù)定溫度。

條款3.條款2的方法，其進(jìn)一步包括在將加熱毯放置在波狀外形表面上之前在該波狀外形表面上設(shè)置未固化的復(fù)合補(bǔ)片。

條款4.條款3的方法，其進(jìn)一步包括在未固化的復(fù)合補(bǔ)片和加熱毯上設(shè)置真空袋組件，并且在提供電流至加熱毯之前施加真空至真空袋組件。

條款5.條款4的方法，其進(jìn)一步包括供應(yīng)電流至加熱毯以維持第二預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定時(shí)間段，直到未固化的復(fù)合補(bǔ)片固化。

條款6.用于修復(fù)結(jié)構(gòu)的波狀外形表面的方法，其包括將未固化的復(fù)合補(bǔ)片插入結(jié)構(gòu)的波狀外形表面上；在未固化的復(fù)合補(bǔ)片上放置包含熱塑性基體、導(dǎo)體和多個(gè)感受器的加熱毯，導(dǎo)體嵌入熱塑性基體中并被配置為響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)，多個(gè)感受器嵌入熱塑性基體，其被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)生成熱并且由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成；在未固化的復(fù)合補(bǔ)片和加熱毯上安裝真空袋組件；施加真空至真空袋組件；提供電流至導(dǎo)體以使加熱毯的溫度增加至第一預(yù)定溫度；和繼續(xù)供應(yīng)電流至導(dǎo)體以維持第一預(yù)定溫度，使得熱塑性基體變得可共形并且與結(jié)構(gòu)的波狀外形表面共形。

條款7.條款6的方法，其進(jìn)一步包括增加至導(dǎo)體的電流以使加熱毯的溫度增加至第二預(yù)定溫度，并且繼續(xù)供應(yīng)增加的電流至導(dǎo)體以維持第二預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定時(shí)間段以完成未固化的復(fù)合補(bǔ)片的固化。

條款8.條款7的方法，其進(jìn)一步包括停止供應(yīng)電流至導(dǎo)體，使得加熱毯的溫度達(dá)到室溫，移除真空袋組件，并且從結(jié)構(gòu)的波狀外形表面移除加熱毯。

條款9.加熱毯，其包括：

熱塑性基體，被配置為在預(yù)定溫度下變得可共形；導(dǎo)體，其嵌入熱塑性基體并且被配置為接收電流并響應(yīng)于電流生成磁場(chǎng)；和多個(gè)感受器，其嵌入熱塑性基體并且由具有居里點(diǎn)的磁性材料組成。

條款10.條款9的加熱毯，其中熱塑性基體預(yù)成形為波狀外形復(fù)合結(jié)構(gòu)的形狀。

條款11.條款9的加熱毯，其中多個(gè)感受器的居里點(diǎn)高于熱塑性基體的預(yù)定溫度。

條款12.條款9的加熱毯，其中熱塑性基體由聚乙烯組成。

條款13.條款9的加熱毯，其中多個(gè)感受器包括至少第一合金感受器線和第二合金感受器線，第一合金感受器線具有第一居里點(diǎn)和第二合金感受器線具有不同于第一居里點(diǎn)的第二居里點(diǎn)。

條款14.條款9的加熱毯，其進(jìn)一步包括配置為降低熱塑性基體中導(dǎo)體的變形的增強(qiáng)纖維。

條款15.條款14的加熱毯，其中增強(qiáng)纖維圍繞導(dǎo)體和多個(gè)感受器。

條款16.條款9的加熱毯，其中導(dǎo)體包括并聯(lián)布置的多條李茲線，并且其包括將多條李茲線連結(jié)在一起的多個(gè)絲。

條款17.條款9的加熱毯，其中導(dǎo)體包括以針織配置布置的多條李茲線。

條款18.條款9的加熱毯，其中導(dǎo)體包括以正弦波配置布置的多條李茲線。

條款19.條款9的加熱毯，其中熱塑性基體包括：第一熱塑性材料和圍繞第一熱塑性材料的第二熱塑性材料，第一熱塑性在其中嵌入導(dǎo)體和多個(gè)感受器，第二熱塑性材料具有低于第一熱塑性材料的最低黏性溫度的最低黏性溫度。

條款20.條款9的加熱毯，其中加熱毯預(yù)成形為波狀外形復(fù)合結(jié)構(gòu)的形狀。

雖然上面的詳細(xì)描述已經(jīng)給出并且關(guān)于某些具體的實(shí)施方式提供，但是應(yīng)當(dāng)理解，本公開內(nèi)容的范圍應(yīng)當(dāng)不限于這些實(shí)施方式，而是僅出于公開充分和最佳模式目的而提供。本公開內(nèi)容的寬度和精神比具體公開的和所附權(quán)利要求書中涵蓋的實(shí)施方式要寬。而且，雖然一些特征結(jié)合某些具體的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是這些特征不限于僅僅與同它們一起描述的實(shí)施方式一起使用，而是可以與連同可選實(shí)施方式公開的其他特征一起使用或者連同可選實(shí)施方式公開的其他特征可以分開使用。