[發明專利]一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋及其制備方法

有效

• 申請號: 202011446979.7
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112644111B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 范棋鑫;徐澧明;蔡登安;賈米芝;王坤;周光明
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B32B17/02
• 分類號: B32B17/02;B32B17/12;B32B27/36;B32B27/12;B32B5/12;B32B33/00;B32B38/08;B32B38/00;B32B37/10;F41F3/077
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

本發明公開了一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋及其制備方法，屬于導彈發射及防護技術領域，所述的易碎蓋包括：法蘭框、本體子瓣、分瓣薄弱區和邊緣薄弱區；所述分瓣薄弱區纖維布間斷切割；邊緣薄弱區包含底層、切割層、系留層；本發明的易碎蓋通過間斷切割方式制作分瓣薄弱區缺陷，使易碎蓋在彈頭頂破時沿預設軌跡分瓣；用預制缺陷方式制作邊緣薄弱區缺陷，附以柔性系留層結構，使頂破后邊緣薄弱區沿著預置缺陷彎折，且易碎蓋本體子瓣能系留在發射箱上，無拋出體，本發明結構緊湊易碎蓋僅用固化一次一體成型，可通過調整切割層層數、鋪層方式等，使易碎蓋適應不同發射條件，是一種適用性廣泛的新型易碎蓋。

技術領域

本發明涉及一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋及其制備方法，屬于導彈發射及防護技術領域。

背景技術

導彈發射箱蓋的設計是影響導彈快速反應能力的重要因素之一，在導彈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，箱蓋需在一定的壓差下保持氣密性；在導彈發射時需滿足快速發射條件。傳統的導彈發射箱蓋多為金屬蓋，其打開方式采用機械式開啟或爆炸螺栓開啟蓋(詳見US Pat.3970006, 1976；US Pat.4333381,1982)，其制作材料為金屬。金屬蓋一般質量較大，不僅增加整體質量，還需要專門的傳動機構和伺服控制機構，長期存放易產生故障，且兩種開蓋方式存在諸多問題，如機械蓋開啟時間長，而爆破蓋存在維護成本高，維修復雜等。

復合材料具有輕質高強、耐腐蝕性好、可設計性強等優點，已被廣泛應用于航空航天、車輛、醫療等領域。使用復合材料制備導彈發射箱蓋可以很好的解決傳統發射箱蓋質量大、反應時間長、維護成本高等問題。

為提高導彈發射效率，滿足部隊快速作戰要求，國內已有其他學者做過研究。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。國內的定向拋出復合材料易碎蓋(詳見CN104864773A,2015)，通過設置分離區和連體區，使易碎蓋拋出體在氣流的沖擊下實現定向拋出。以上國內的兩種易碎蓋均需將固化后的蓋體先切割再膠接，并在膠接處貼纖維布補強，流程復雜，質量難以把控。易碎蓋破壞拋出體，可能對操作人員及其他設備造成干擾。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，利用預置缺陷設計以及間斷切割式預置缺陷設計相結合，且可通過調整切割層層數、鋪層方式等，使易碎蓋適應不同發射條件，是一種結構緊湊、適用性廣泛的新型易碎蓋。

本發明是這樣實現的：

一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，所述的易碎蓋包括法蘭框以及本體子瓣，所述的本體子瓣以其圓心為中點，將本體子瓣分割成若干瓣，每瓣為分瓣薄弱區；所述的法蘭框以及本體子瓣中間連接的區域為邊緣薄弱區；所述的分瓣薄弱區處采用間斷切割式預置缺陷設計，具體為：分瓣薄弱區以其圓心為中心，沿著本體子瓣間分割線間斷切割，切割時保留纖維連接且使用樹脂膠填充；所述的邊緣薄弱區為預置缺陷設計，具體地，所述的邊緣薄弱區從蓋體底部向頂部依次為底層，切割層，系留層；所述的底層無缺陷設計；所述的切割層在縱向沿邊緣切割軌跡割斷；所述的系留層鋪設在切割層之上，系留層不切割且不浸膠保持柔性。

本發明的易碎蓋邊緣薄弱區采用預置缺陷設計。邊緣薄弱區包含底層、切割后膠接的切割層、系留層，底層可保證氣密性能，切割層保證邊緣薄弱區恰當的強度，在頂破后本體子瓣能夠發生彎折，系留層保證本體子瓣在頂破后不飛出。

本發明以纖維布階梯式切割方式制造薄弱區并用系留層保持柔性連接，即可使易碎蓋具有良好的氣密性能，又能使其在頂破后保持本體子瓣系留在導彈發射箱上，沒有拋出物對人員和設備干擾。