[發(fā)明專利]整體中空復合材料發(fā)射箱蓋

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410090565.3
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103913099A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周光明;蔡登安;王新峰;曹然;黃翔
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F41F7/00
• 分類號: F41F7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種整體中空復合材料發(fā)射箱蓋，屬于導彈發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

導彈發(fā)射箱蓋的設(shè)計是影響導彈快速反映能力的重要因素之一。因此在研制導彈貯存發(fā)射箱時，箱蓋的設(shè)計非常重要。箱蓋主要是能承受一定的壓差，密封性能好，在發(fā)射導彈時能迅速打開。為滿足上述要求，導彈發(fā)射箱蓋過去常采用機械蓋，爆炸螺栓開啟蓋等（詳見US?Pat.3970006,1976;US?Pat.4333381,1982）,但這些箱蓋均存在著不同程度的缺點，如機械打開蓋需要用液壓系統(tǒng)打開，機構(gòu)復雜，不僅增加了發(fā)射箱的重量且耽誤時間，爆炸蓋打開反應(yīng)較機械蓋迅速，但是重新裝彈和維修比較復雜，且采用火工品運輸，貯存困難。

為提高導彈發(fā)射效率，滿足部隊快速作戰(zhàn)的要求，國外已經(jīng)研制出一種復合材料易碎薄膜箱蓋（詳見US?Pat.4498368,1985）。該種箱蓋能承受一定的均布壓力且在較小的集中力下就可使箱蓋以預訂軌跡破碎，反應(yīng)迅速，提高了導彈發(fā)射效率。但該種復合材料發(fā)射箱蓋需在導彈端部的作用下破壞，箱蓋必然會對與之接觸的導彈彈頭產(chǎn)生一定的不利影響。國內(nèi)的一種整體沖破式復合材料薄膜蓋（詳見CN1844839A,2006），利用導彈發(fā)射前引擎產(chǎn)生的氣流沖擊薄膜蓋，薄膜蓋以預定軌跡整體破壞，不會對導彈發(fā)射產(chǎn)生不利影響。但該種薄膜蓋鋪設(shè)的機織布層數(shù)較多，薄膜蓋較厚，使用時較為笨重，且分離區(qū)范圍較大，易形成內(nèi)部缺陷，造成整體性能下降，質(zhì)量穩(wěn)定性較難控制。因此，此類型的發(fā)射箱蓋實際應(yīng)用時存在一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、承載能力強、結(jié)構(gòu)重量輕、穩(wěn)定性好的整體中空復合材料發(fā)射箱蓋。

本發(fā)明所述的一種整體中空復合材料發(fā)射箱蓋，包括：框架（1）和拋出體（3），框架（1）和拋出體（3）結(jié)合處稱為分離區(qū)（2）；其特征在于：

所述的拋出體（3）由中間的夾心層，和兩側(cè)的玻璃纖維布層通過環(huán)氧樹脂膠為基體固化成型而成；

所述的拋出體（3）邊緣兩側(cè)各具有一V型倒角，稱為雙V型倒角區(qū)（6），雙V型倒角區(qū)（6）充填AB膠后與框架（1）邊緣膠合，且拋出體（3）邊緣和框架（1）邊緣在內(nèi)側(cè)通過環(huán)氧樹脂膠貼有玻璃纖維布條（5），在外側(cè)以環(huán)氧樹脂膠層（7）密封。

本發(fā)明的工作原理為：導彈在發(fā)射前貯存于發(fā)射箱內(nèi)，此時箱內(nèi)存在一定的保護氣體，并存在一定的內(nèi)壓。發(fā)射箱通過上下兩側(cè)的發(fā)射箱蓋密封，導彈發(fā)射前箱蓋須承受一定的內(nèi)壓并具備良好的密封性能。承受一定內(nèi)壓的發(fā)射箱蓋會產(chǎn)生變形，箱蓋中心（即拋出體中心）向外側(cè)彎曲，產(chǎn)生一定的撓度。由材料力學知識可知，兩端固支的梁承受一定的均布載荷時，梁的抗彎剛度越大，梁的撓曲變形越小；彈性模量與截面寬度一定時，梁的厚度越大，抗彎剛度越大。由此推知，拋出體中整體中空織物夾層的使用增加了結(jié)構(gòu)厚度，提高了箱蓋的抗彎剛度，降低了箱蓋承壓時的撓曲變形，可以滿足發(fā)射箱蓋限定的變形要求，比采用純復合材料層壓板達到此性能要求，結(jié)構(gòu)重量減輕了1倍。導彈點火時，在其尾部產(chǎn)生高速燃氣流，并迅速沖擊發(fā)射箱上下兩側(cè)的發(fā)射箱蓋，此刻，箱蓋達到設(shè)定的耐壓值，分離區(qū)迅速裂開，拋出體與框架分離拋出，繼而導彈順利發(fā)射出去。采用整體中空織物夾層，使拋出體結(jié)構(gòu)重量較輕，拋出落下時不會對周圍設(shè)施產(chǎn)生破壞。同時，可以調(diào)節(jié)分離區(qū)距框架的距離和分離區(qū)厚度來調(diào)整發(fā)射箱蓋的耐壓值。

本發(fā)明所述的一種整體中空復合材料發(fā)射箱蓋，其特征在于：所述的夾心層為整體中空織物夾層、或蜂窩夾層、或波紋板夾層。

使用整體中空織物為夾心層的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡單、承載能力強、穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)重量減輕了1倍，提高了導彈部隊的作戰(zhàn)反應(yīng)能力；采用整體中空織物夾層作為發(fā)射箱蓋拋出體的制作成分，不僅提高了發(fā)射箱蓋的承壓及抗變形能力，同時具有結(jié)構(gòu)輕便簡易、制作工藝簡單的特點，且導彈發(fā)射前箱蓋拋出體拋出后無任何碎片產(chǎn)生，對導彈發(fā)射不會產(chǎn)生任何不利影響。

本發(fā)明所述的一種整體中空復合材料發(fā)射箱蓋，其特征在于：所述的玻璃纖維布層為階梯鋪層結(jié)構(gòu)，即[(0/90)(±45)(0/90)H(0/90)(±45)(0/90)]。

使用玻璃纖維布層為階梯鋪層結(jié)構(gòu)的有益效果為：該鋪層結(jié)構(gòu)形成準各向同性復合材料發(fā)射箱蓋結(jié)構(gòu)，可均勻承受較大壓力范圍而保持性能穩(wěn)定，提高發(fā)射箱蓋的承壓及抗變形能力。

本發(fā)明所述的一種整體中空復合材料發(fā)射箱蓋，其特征在于：所述V型倒角為45度。