CN103913099A - 整体中空复合材料发射箱盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体中空复合材料发射箱盖，属导弹发射技术领域。它包括框架（1）和抛出体（3），框架（1）和抛出体（3）结合处称为分离区（2）；其特征在于：所述的抛出体（3）由中间的夹心层，和两侧的玻璃纤维布层通过环氧树脂胶为基体固化成型而成；所述的抛出体（3）边缘两侧各具有一V型倒角，称为双V型倒角区（6），双V型倒角区（6）充填AB胶后与框架（1）边缘胶合，且抛出体（3）边缘和框架（1）边缘在内侧通过环氧树脂胶贴有玻璃纤维布条（5），在外侧以环氧树脂胶层（7）密封。本发明结构简单、承载能力强、结构重量轻、稳定性好的整体中空复合材料发射箱盖。

Description

整体中空复合材料发射箱盖

技术领域

本发明涉及一种整体中空复合材料发射箱盖，属于导弹发射技术领域。

背景技术

导弹发射箱盖的设计是影响导弹快速反映能力的重要因素之一。因此在研制导弹贮存发射箱时，箱盖的设计非常重要。箱盖主要是能承受一定的压差，密封性能好，在发射导弹时能迅速打开。为满足上述要求，导弹发射箱盖过去常采用机械盖，爆炸螺栓开启盖等（详见US Pat.3970006,1976;US Pat.4333381,1982）,但这些箱盖均存在着不同程度的缺点，如机械打开盖需要用液压系统打开，机构复杂，不仅增加了发射箱的重量且耽误时间，爆炸盖打开反应较机械盖迅速，但是重新装弹和维修比较复杂，且采用火工品运输，贮存困难。

为提高导弹发射效率，满足部队快速作战的要求，国外已经研制出一种复合材料易碎薄膜箱盖（详见US Pat.4498368,1985）。该种箱盖能承受一定的均布压力且在较小的集中力下就可使箱盖以预订轨迹破碎，反应迅速，提高了导弹发射效率。但该种复合材料发射箱盖需在导弹端部的作用下破坏，箱盖必然会对与之接触的导弹弹头产生一定的不利影响。国内的一种整体冲破式复合材料薄膜盖（详见CN1844839A,2006），利用导弹发射前引擎产生的气流冲击薄膜盖，薄膜盖以预定轨迹整体破坏，不会对导弹发射产生不利影响。但该种薄膜盖铺设的机织布层数较多，薄膜盖较厚，使用时较为笨重，且分离区范围较大，易形成内部缺陷，造成整体性能下降，质量稳定性较难控制。因此，此类型的发射箱盖实际应用时存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、承载能力强、结构重量轻、稳定性好的整体中空复合材料发射箱盖。

本发明所述的一种整体中空复合材料发射箱盖，包括：框架（1）和抛出体（3），框架（1）和抛出体（3）结合处称为分离区（2）；其特征在于：

所述的抛出体（3）由中间的夹心层，和两侧的玻璃纤维布层通过环氧树脂胶为基体固化成型而成；

所述的抛出体（3）边缘两侧各具有一V型倒角，称为双V型倒角区（6），双V型倒角区（6）充填AB胶后与框架（1）边缘胶合，且抛出体（3）边缘和框架（1）边缘在内侧通过环氧树脂胶贴有玻璃纤维布条（5），在外侧以环氧树脂胶层（7）密封。

本发明的工作原理为：导弹在发射前贮存于发射箱内，此时箱内存在一定的保护气体，并存在一定的内压。发射箱通过上下两侧的发射箱盖密封，导弹发射前箱盖须承受一定的内压并具备良好的密封性能。承受一定内压的发射箱盖会产生变形，箱盖中心（即抛出体中心）向外侧弯曲，产生一定的挠度。由材料力学知识可知，两端固支的梁承受一定的均布载荷时，梁的抗弯刚度越大，梁的挠曲变形越小；弹性模量与截面宽度一定时，梁的厚度越大，抗弯刚度越大。由此推知，抛出体中整体中空织物夹层的使用增加了结构厚度，提高了箱盖的抗弯刚度，降低了箱盖承压时的挠曲变形，可以满足发射箱盖限定的变形要求，比采用纯复合材料层压板达到此性能要求，结构重量减轻了1倍。导弹点火时，在其尾部产生高速燃气流，并迅速冲击发射箱上下两侧的发射箱盖，此刻，箱盖达到设定的耐压值，分离区迅速裂开，抛出体与框架分离抛出，继而导弹顺利发射出去。采用整体中空织物夹层，使抛出体结构重量较轻，抛出落下时不会对周围设施产生破坏。同时，可以调节分离区距框架的距离和分离区厚度来调整发射箱盖的耐压值。

本发明所述的一种整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述的夹心层为整体中空织物夹层、或蜂窝夹层、或波纹板夹层。

使用整体中空织物为夹心层的有益效果为：结构简单、承载能力强、稳定性好，结构重量减轻了1倍，提高了导弹部队的作战反应能力；采用整体中空织物夹层作为发射箱盖抛出体的制作成分，不仅提高了发射箱盖的承压及抗变形能力，同时具有结构轻便简易、制作工艺简单的特点，且导弹发射前箱盖抛出体抛出后无任何碎片产生，对导弹发射不会产生任何不利影响。

本发明所述的一种整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述的玻璃纤维布层为阶梯铺层结构，即[(0/90)(±45)(0/90)H(0/90)(±45)(0/90)]。

使用玻璃纤维布层为阶梯铺层结构的有益效果为：该铺层结构形成准各向同性复合材料发射箱盖结构，可均匀承受较大压力范围而保持性能稳定，提高发射箱盖的承压及抗变形能力。

本发明所述的一种整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述V型倒角为45度。

使用45度V型倒角的有益效果为：盖体两侧各具有一个45度V型倒角，形成双V型倒角区，45度V型倒角可充分填充AB胶，形成与盖体边缘结构相同厚度的AB胶粘接结构，使得箱盖具有承压性能好、可操作性强、固化后韧性好和密封性能强的优点，同时确保箱盖达到设定的耐压值时分离区迅速裂开，抛出体与框架分离抛出，继而导弹顺利发射出去。

本发明所述的一种整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述夹心层仅位于抛出体（3）的中间区域，抛出体（3）的边缘仅有玻璃纤维布层。

所述夹心层仅位于抛出体的中间区域，抛出体的边缘仅有玻璃纤维布层的有益效果为：为发射箱盖提供反应更为迅速、结构更为简单的全复合材料发射箱盖，不需要提供额外的开启装置；避免抛出体边缘厚度过厚却无法保证气密性能的缺点，同时提供了操作简单、易于制作的工艺实现方法。

附图说明

图1为本发明实施例1中的整体中空复合材料发射箱盖结构示意图；

图2为本发明实施例1中的整体中空复合材料发射箱盖剖面结构示意图；

图3为本发明实施例1中的分离区结构示意图。

图4为本发明实施例2中的整体中空复合材料发射箱盖结构示意图；

图5为本发明实施例3中的整体中空复合材料发射箱盖结构示意图；

图中各标号名称：1、框架，2、分离区，3、抛出体，4、整体中空织物，5、搭接纤维布条，6、双V型倒角区，7、环氧树脂胶层。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式，对本发明进行详细说明：

实施例1

如图1所示，一种整体中空复合材料发射箱盖，主要以玻璃纤维布、整体中空织物以及环氧树脂胶为主体材料设计制作导弹发射箱盖。具体而言，本发明的整体中空复合材料发射箱盖主要包括：1、框架，所述的框架成正方形，四周带有圆角过渡；2、分离区，所述的分离区位于框架和抛出体连接处，为双V型倒角区胶接部分；3、抛出体，所述的抛出体随框架成带圆角过渡的正方形，采用整体中空织物为夹心层。

整体中空复合材料发射箱盖剖面结构如图2所示，整体中空织物（4）位于抛出体中心位置，上下两侧贴合复合材料层（即玻璃纤维布层），采用环氧树脂胶为基体固化成型而成，整体中空织物的应用，提高了发射箱盖的抗弯刚度，减轻了结构重量。抛出体边缘无整体中空织物夹心层结构，仅由玻璃纤维布与环氧树脂胶层叠而成，向下通过分离区（2）与框架胶接在一起，如图3所示。分离区采用双V型倒角结构，双V型倒角区（6）填充AB胶，形成上下结构的胶接区；分离区内侧铺贴一层搭接纤维布条（5）以增强抛出体与框架的连接性，外侧涂一层环氧树脂胶，以形成一层具有密封作用的环氧树脂胶层（7）。该分离区结构形式具有较好的密封性和稳定性，承压能力强，冲破性能稳定。

实施例2

如图4所示，一种整体中空复合材料发射箱盖，主要以玻璃纤维布、整体中空织物以及环氧树脂为主体材料设计制作导弹发射箱盖。具体而言，本发明的整体中空复合材料发射箱盖主要包括：1、框架，所述的框架成圆形；2、分离区，所述的分离区位于框架和抛出体连接处，为双V型倒角区胶接部分；3、抛出体，所述的抛出体随框架成圆形，采用整体中空织物为夹心层。其铺层方式、夹心结构及分离区结构形式与实施例1相同。此实施例根据圆形导弹发射箱而配备该形状的发射箱盖，该结构具有受力均匀，不需考虑拐角处出现的突出应力集中现象。因此，该整体中空复合材料发射箱盖具有更好的性能稳定性。

实施例3

如图5所示，一种整体中空复合材料发射箱盖，主要以玻璃纤维布、整体中空织物以及环氧树脂为主体材料设计制作导弹发射箱盖。具体而言，本发明的整体中空复合材料发射箱盖主要包括：1、框架，所述的框架成六角形，四周带有圆角过渡；2、分离区，所述的分离区位于框架和抛出体连接处，为双V型倒角区胶接部分；3、抛出体，所述的抛出体随框架成带圆角过渡的六角形，采用整体中空织物为夹心层。其铺层方式、夹心结构及分离区结构形式与实施例1相同。该实施例在六角形发射箱结构中使用，同样具备较好的密封性、稳定性和承压能力。

Claims (5)

1.一种整体中空复合材料发射箱盖，包括：框架（1）和抛出体（3），框架（1）和抛出体（3）结合处称为分离区（2）；其特征在于：

所述的抛出体（3）由中间的夹心层，和两侧的玻璃纤维布层通过环氧树脂胶为基体固化成型而成；

所述的抛出体（3）边缘两侧各具有一V型倒角，称为双V型倒角区（6），双V型倒角区（6）充填AB胶后与框架（1）边缘胶合，且抛出体（3）边缘和框架（1）边缘在内侧通过环氧树脂胶贴有玻璃纤维布条（5），在外侧以环氧树脂胶层（7）密封。

2.根据权利要求1所述的整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述的夹心层为整体中空织物夹层、或蜂窝夹层、或波纹板夹层。

3.根据权利要求1所述的整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述的玻璃纤维布层为阶梯铺层结构，即[(0/90)(±45)(0/90)H(0/90)(±45)(0/90)]。

4.根据权利要求1所述的整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述V型倒角为45度。

5.根据权利要求1所述的整体中空复合材料发射箱盖，其特征在于：所述夹心层仅位于抛出体（3）的中间区域，抛出体（3）的边缘仅有玻璃纤维布层。