[發明專利]碳纖維復合材料易碎蓋

有效

• 申請號: 201911099261.2
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110953929B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 苑曉旭;徐志明;許以欣;徐澧明;蔡登安
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F41F7/00
• 分類號: F41F7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

本發明公開了一種碳纖維復合材料易碎蓋，屬于導彈發射裝置領域，本發明的易碎蓋為一個整體，包括法蘭面以及法蘭面中間設置的拋出體，所述的拋出體與法蘭面連接處區域設置有薄弱區；薄弱區上開設一系列孔或槽，所述的孔或槽區域通過樹脂材料填充；所述的易碎蓋的法蘭面、拋出體的整體圓形平板采用碳纖維鋪層；本發明是一種結構簡單、承載能力強、結構重量輕、穩定性好，具有氣密、承壓、開蓋及電磁屏蔽等多功能的平板型復合材料發射箱蓋。

技術領域

本發明屬于導彈發射裝置領域，具體是一種碳纖維復合材料易碎蓋。

背景技術

導彈發射箱蓋是導彈發射裝置的重要組成部分。在導彈日常貯存時，發射箱內充有一定的惰性氣體避免彈頭電子元件受到腐蝕，箱蓋須具有良好的氣密性并保護導彈不受損傷；在導彈發射時，須快速打開保證導彈的正常發射。因此，導彈發射箱蓋的設計是影響導彈發射效率的重要因素之一。傳統的機械發射箱蓋一般使用機械蓋或爆破，其制作材料大多為金屬。機械打開蓋通常質量比較大，不僅增加了整個發射系統的重量，而且還需要專門的傳動機構和伺服控制機構，長期存放容易產生機械故障，打開時間較長，不利于導彈的快速作戰反應。爆破打開蓋雖然開啟比較迅速，但使用和維護的成本較高，且長期貯存時火工品易失效，爆炸螺栓爆破時，導彈頭部的電子元件容易受到損傷。

復合材料具有輕質高強、耐腐蝕性好、可設計性強等優點，已經被廣泛應用于航空航天、車輛、建筑、醫療等領域。采用復合材料制備的導彈發射箱蓋很好地解決了傳統發射箱蓋質量大、成本高、反應時間長等缺陷。

為提高導彈發射效率，滿足部隊快速作戰的要求，國外已經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，反應迅速，提高了導彈發射效率。但該種復合材料發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生一定的不利影響。國內的一種整體沖破式復合材料薄膜蓋（詳見CN 1844839A, 2006），利用導彈發射前引擎產生的氣流沖擊薄膜蓋，薄膜蓋以預定軌跡整體破壞，不會對導彈發射產生不利影響。但該種薄膜蓋鋪設的機織布層數較多，薄膜蓋較厚，使用時較為笨重，且分離區范圍較大，易形成內部缺陷，造成整體性能下降，質量穩定性較難控制。因此，此類型的發射箱蓋實際應用時存在一定的局限性。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種碳纖維復合材料易碎蓋，該易碎蓋的拋出體與法蘭面由碳纖維布層通過環氧樹脂膠為基體固化成型而成；薄弱區（2）經由原平板加工出槽或孔，填充樹脂成形，本發明是一種結構簡單、承載能力強、結構重量輕、穩定性好，具有氣密、承壓、開蓋及電磁屏蔽等多功能的平板型復合材料發射箱蓋，解決了現有的導彈發射箱蓋存在的缺陷。

本發明是這樣實現的：

一種碳纖維復合材料易碎蓋，所述的易碎蓋為一個整體，包括法蘭面以及法蘭面中間設置的拋出體，所述的拋出體與法蘭面連接處區域設置有薄弱區；所述的薄弱區上開設一系列孔或槽，所述的孔或槽區域通過樹脂材料填充，薄弱區采用挖槽或挖孔澆注樹脂處理，氣密性良好；所述的易碎蓋的法蘭面、拋出體的整體圓形平板采用碳纖維鋪層。該鋪層結構形成準各向同性復合材料發射箱蓋結構，可均勻承受較大壓力范圍而保持性能穩定，提高發射箱蓋的承壓及抗變形能力。

進一步，所述的所述的法蘭面為圓環結構，法蘭面、拋出體由碳纖維鋪層通過環氧樹脂膠為基體固化成型而成，中間的薄弱區在整體圓形平板上開槽或者開孔得到，薄弱區由原平板加工出槽或孔，加以填充樹脂成形，保證發射箱蓋良好的密封性。

進一步，所述的法蘭面、薄弱區、拋出體均為圓形狀，并且三者同心。

進一步，所述的碳纖維布層為階梯鋪層結構，即[(0/90)(±45)(0/90)]_s。

進一步，所述的薄弱區上開設腰果形孔。

本發明與現有技術的有益效果在于：