[發明專利]火箭復合材料殼體

有效

• 申請號: 201610457390.4
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107514939B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 葉柃;孫元平
• 申請（專利權）人: 中林鑫宙竹纏繞發展有限公司
• 主分類號: F42B12/76
• 分類號: F42B12/76;F42B15/00;B32B1/08;B32B9/02;B32B9/04;B32B5/02
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

本發明屬于火箭裝置技術領域，并公開了一種火箭復合材料殼體，所述殼體由內至外依次包括內襯墊層、內隔熱層、承載層、外隔熱層、外耐熱層，所述內襯墊層是由耐熱橡膠制成，外耐熱層是由耐熱防沖刷材料制成，所述內隔熱層和所述外隔熱層是由隔熱材料制成，所述承載層是由竹片纏繞多層并通過樹脂粘結固化而成。通過本發明，采用竹復合材料制成殼體，尤其是對構成承載層的竹片尺寸、含水率、強度、纏繞方式及樹脂進行具體設計，使制得的火箭復合材料殼體綠色環保、原材料資源可再生、防震、低摩擦、耐磨、隔熱、耐燒蝕、耐沖刷、成本低。

技術領域

本發明屬于火箭裝置技術領域，更具體地，涉及一種火箭復合材料殼體。

背景技術

火箭是一種燃氣推進裝置，其以熱氣流高速向后噴出，利用產生的反作用力向前運動。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中，又可在外層空間飛行。現代火箭可作為快速遠距離運輸工具，可以用來運載發射衛星和投送武器戰斗部。火箭殼體一般是鋁合金蒙皮和加強框架鉚接而成的硬殼、半硬殼式結構。但鋁合金殼體重量大，降低有效載荷量，于是考慮到用質輕高強的復合材料作為火箭殼體。目前常用的火箭復合材料殼體多為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維纏繞制成，但是上述纖維會消耗有限的礦產資源，且原材料制造生產過程不環保，會對環境造成破壞。并且上述材料成本很高。

發明內容

針對現有技術的以上不足或改進需求，本發明提供了一種火箭復合材料殼體，其中通過利用竹材制成復合材料殼體，使得該火箭殼體資源可再生、綠色環保且成本低廉。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種火箭復合材料殼體，所述殼體由內至外依次包括內襯墊層、內隔熱層、承載層、外隔熱層、外耐熱層，所述內襯墊層是由耐熱材料制成，所述內隔熱層和所述外隔熱層是由隔熱材料制成，所述承載層是由竹材纏繞多層并通過樹脂粘結固化而成，所述外耐熱層是由耐熱防沖刷材料制成。

對于本發明的上述構思所形成的技術方案，承載層作為火箭復合材料殼體的主要結構，是由竹材纏繞制成，采用竹材作為原材料，綠色環保，資源可再生，不會受到資源限制，成本低；而且竹材質量輕，強度高，韌性好，利用高比強度、比模量的竹材采用纏繞工藝可以將其軸向拉伸強度發揮至最大化，使纏繞出的殼體力學強度高；為保護竹材纏繞而成的承載層不易受高溫破壞結構，在其內外表面均設置隔熱層，用以降低傳導至承載層的溫度，設置內襯墊層和耐熱防沖刷層用以耐受火箭復合材料殼體內部和外部彈射過程高壓、高溫氣動熱沖擊。

優選地，所述內襯墊層的耐熱材料為耐熱橡膠。

優選地，所述的隔熱材料是生態陶瓷，所述內襯墊層與所述內隔熱層之間、所述內隔熱層與所述承載層之間、所述承載層與所述外隔熱層之間、所述外隔熱層與所述外耐熱層之間均是通過膠粘劑粘接。

優選地，所述生態陶瓷為竹陶瓷或木陶瓷。

優選地，所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑。

優選地，所述承載層的樹脂為難燃性氨基樹脂。

優選地，所述竹材是寬度為5mm-20mm，厚度為0.3mm-2mm，長度為2m-6m的竹絲。

優選地，所述竹絲含水率不高于10％。

優選地，所述竹絲軸向拉伸強度不低于90MPa。

優選地，所述承載層的竹材纏繞方式是環向纏繞和螺旋纏繞的組合。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，通過采用竹復合材料制成殼體，尤其是對構成承載層的竹材尺寸、含水率、強度、纏繞方式及樹脂進行具體設計，使制得的火箭復合材料殼體綠色環保、原材料資源可再生、防震、低摩擦、耐磨、隔熱、耐燒蝕、耐沖刷、成本低。

附圖說明

圖1是按照本發明優選實施方式所設計的火箭復合材料殼體的徑向截面結構示意圖；