CN107046173B - 一种复合材料耐压结构整流天线罩及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合材料耐压结构整流天线罩及其制造方法，涉及潜行器天线罩及其制造方法领域。本发明是为了解决现有潜行器的天线罩重量较大、流线形曲面精度不高、罩体螺栓连接耐腐蚀性差可靠性低、罩体层间耐水压性能差、使用寿命短的问题。本发明外壳为流线型曲面端盖结构，外壳的开口端与潜行器的艏部表面密封连接，支撑结构件为喇叭形，支撑结构件的大端与外壳内表面固定连接，支撑结构件的小端与潜行器的艏部表面固定连接，固定结构件为环形，固定结构件的外圆周与支撑结构件的内壁固定连接，支撑结构件的侧壁与外壳中轴的夹角范围为40°至45°，支撑结构件和固定结构件呈一体结构。本发明适用于潜行器天线罩的制造领域。

Description

一种复合材料耐压结构整流天线罩及其制造方法
技术领域
本发明属于潜行器天线罩及其制造方法领域。
背景技术
目前随着深海资源的勘测和军事用途的需求，潜行器的探测深度越来越深，巡航速度越来越快，对其整体性能要求也越来越高，而潜行器上安装的天线防护罩外形上不仅要起到减阻整流的功能，还需满足天线的透波性能要求，同时罩体必须满足较为苛刻的耐压强度要求。
现有潜行器的天线罩多为金属合金骨架和天线罩外壳通过螺接构成的，这类制品重量较大。天线罩外壳和金属骨架需要各零件离模后进行后续装配，由于天线罩外壳自身刚度较差，离模后便容易发生形变，极大的影响了罩体的整流功能和其他接口的装配尺寸，所造成天线罩流线形曲面精度不高，影响航行器减阻整流性能从而造成潜行器耗能高和偏航。同时，金属骨架材料和天线罩材料冷热膨胀系数不一致，又采用螺接连接，应力集中效应对天线罩的结构强度造成很大的安全隐患，金属连接材料耐海水腐蚀性和绝缘性较差，易出现电化学腐蚀现象，这些问题导致天线罩在深海使用过程中出现过罩体破坏的渗漏现象。同时，现有的潜行器天线罩在深海水压下出现表面层和结构层的层间剥离海水渗入现象，造成了结构层长期浸泡在海水下被腐蚀，严重的影响了罩体的结构性能。此类结构天线罩使用寿命短，可靠性和安全性较低。现急需一种能满足这些关键性能指标要求的耐压结构整流天线罩，从而来提高潜行器的整体性能。
发明内容
本发明是为了解决现有潜行器的天线罩重量较大、流线形曲面精度不高、罩体螺栓连接耐腐蚀性差可靠性低、罩体层间耐水压性能差、使用寿命短的问题，现提供一种复合材料耐压结构整流天线罩及其制造方法。
一种复合材料耐压结构整流天线罩包括外壳11支撑结构件12和固定结构件13，
外壳11为流线型曲面端盖结构，外壳11的开口端与潜行器2的艏部表面密封连接，
支撑结构件12为喇叭形，支撑结构件12的大端与外壳11内表面固定连接，支撑结构件12的小端与潜行器2的艏部表面固定连接，
固定结构件13为环形，固定结构件13的外圆周与支撑结构件12的内壁固定连接，
支撑结构件12的侧壁与外壳11中轴的夹角范围为40°至45°，固定结构件13与潜行器2的艏部表面平行，
支撑结构件12和固定结构件13呈一体结构。
一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法包括外壳成型方法、结构件成型方法和外壳与结构件成型方法，外壳成型方法用于制造外壳11，结构件成型方法用于制造支撑结构件12和固定结构件13，外壳与结构件成型方法用于将外壳11、支撑结构件12和固定结构件13固定连接；
外壳成型方法包括以下步骤：
外表面层成型步骤：
在外壳模具4上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成外表面耐老化层107，将液体环氧树脂滚涂在外表面耐老化层107表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成外表面短纤维层106；
外表面隔离层成型步骤：
在外表面短纤维层106表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成外表面隔离层105；
结构层成型步骤：
在外表面隔离层105上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的石英纤维织物，至石英纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的石英纤维织物铺层上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层104；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层104的厚度累计达到实际需求为止；
内表面隔离层成型步骤：
在最上层结构层104的表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成内表面隔离层103；
内表面层成型步骤：
将液体环氧树脂滚涂在内表面隔离层103表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成内表面短纤维层102，在内表面短纤维层102上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成内表面耐老化层101；
外壳整体成型步骤：
将外壳模具4上的外壳11按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，完成外壳成型；
结构件成型方法包括：上模成型步骤、下模成型步骤、法兰模成型步骤和结构件整体成型步骤，
上模成型步骤、下模成型步骤和法兰模成型步骤均为：
在模具上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成表面耐老化层，将液体环氧树脂滚涂在表面耐老化层表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成表面短纤维层；
在表面短纤维层表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成表面隔离层；
结构层成型步骤：在表面隔离层上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的碳纤维织物，至碳纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的碳纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层的厚度累计达到实际需求厚度为止，获得纤维铺层；
结构件整体成型步骤为：
将上模纤维铺层和下模纤维铺层进行合模，上模纤维铺层端部和下模纤维铺层端部之间形成“V”形空腔，利用碳纤维丝束将“V”形空腔填平，并将法兰模纤维铺层铺放到上模纤维铺层和下模纤维铺层的端部，在上模、下模和法兰模外表面铺设辅材层，并对辅材层进行真空加压，将结构件整体置于固化炉内，按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，固化结束后对结构件脱模，完成结构件成型；
外壳与结构件成型方法包括：
利用定位工装将外壳11、支撑结构件12和固定结构件13定位至装配位置，然后对待连接部分的间隙进行胶接补强，使得外壳11、支撑结构件12和固定结构件13成型为一体结构，完成外壳与结构件成型，对外壳11进行脱模，获得复合材料耐压结构整流天线罩。
本发明的有益效果是：提供了一种复合材料耐压结构整流天线罩及其制造方法，能够使其内部设备在结构壳体的防护下正常工作，碳纤维复合材料内部结构件极大的减轻了天线罩自重，同时一体成型的高精度流线形曲面，降低了潜行器航行能耗；天线罩内设置的正压气体密封舱，显著的提高了罩体的耐压承载能力和密封性，从而增大了设备使用时的安全系数和可靠性；材质层采用多种功能材料、多层复合结构，显著的提高耐腐蚀性能和天线罩使用寿命。
附图说明
图1为潜行器外形结构示意图，其中1表示天线罩，2表示潜行器；
图2为具体实施方式一所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的侧剖视图；
图3为图2的右视图；
图4为具体实施方式四所述的材质层的结构示意图；
图5为具体实施方式六所述的外壳成型方法的流程示意图，其中，(a)为结构层表面铺覆多层纤维织物时的示意图，(b)为内多层纤维织物上铺放辅材层时的结构示意图，(c)为外壳成型完毕时的示意图；
图6为具体实施方式六所述的结构件成型方法的流程示意图，其中，(a)为上模纤维铺层和下模纤维铺层进行合模的示意图，301为上模模具、302为模具排气孔、303为上模纤维铺层、304为下模纤维铺层、305为下模模具、306为法兰模纤维铺层、307为碳纤维丝束，(b)为法兰模纤维铺层合模到上模纤维铺层和下模纤维铺层的端部的示意图，308为法兰模模具，(c)为在上模、下模和法兰模外表面铺设辅材层的示意图；
图7为具体实施方式六所述的对待连接的部分进行胶接补强的示意图，其中401表示结构粘接胶、402表示补强表面层、403表示补强隔离层、404表示补强结构层。
具体实施方式
为了提高耐压结构整流天线罩的一些关键性能，利用以下具体实施方式提出一种新型耐压结构整流天线罩及其制造方法。
具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩1包括外壳11、支撑结构件12和固定结构件13，
外壳11为流线型曲面端盖结构，外壳11的开口端与潜行器2的艏部表面密封连接，
支撑结构件12为喇叭形，支撑结构件12的大端与外壳11内表面固定连接，支撑结构件12的小端与潜行器2的艏部表面固定连接，
固定结构件13为环形，固定结构件13的外圆周与支撑结构件12的内壁固定连接，
支撑结构件12的侧壁与外壳11中轴的夹角范围为40°至45°，固定结构件13与潜行器2的艏部表面平行，
支撑结构件12和固定结构件13呈一体结构。
本实施方式中，外壳11扣接在潜行器2的艏部表面，即：密封装配平面；外壳11、支撑结构件12与固定结构件13合围的空间为设备安装常压仓；外壳11、密封装配平面与固定结构件13合围的空间为正压气体密封舱，气压值为0.1～0.15MPa，其目的是为了提高罩体的外部耐压承载能力和密封性。外壳11、支撑结构件12和固定结构件13的结构形式通过力学模拟软件进行优化设计，外壳体在外形上起到减阻整流的功能；支撑结构件12起到外壳11与潜行器2连接并支撑外壳的作用；固定结构件13起到固定天线和补强支撑结构件12的作用。本实施方式保证了外壳11的流线型曲面精度和结构强度，使整体结构结构强度满足耐压性能要求。
在实际应用时，包括外壳11的开口端设有一圈密封圈槽14，外壳11的开口端与潜行器2的艏部表面之间设有密封圈，保证密封结构。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩作进一步说明，本实施方式中，支撑结构件12的侧壁为支撑结构件12的腹板22，支撑结构件12的两端分别固定一个翼板21，
位于腹板22大端的翼板21为喇叭形，位于腹板2 2小端的翼板21为圆环形。
具体实施方式三：参照图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩作进一步说明，本实施方式中，外壳11、支撑结构件12和固定结构件13的材质层结构相同，材质层由外向内依次为外表面层、外表面隔离层105、结构层104、内表面隔离层103、内表面层，
外表面层由外向内依次为外表面耐老化层107、外表面短纤维层106，
内表面层由外向内依次为内表面短纤维层102、内表面耐老化层101。
本实施方式中，外壳11、支撑结构件12和固定结构件13的材料均为高强玻璃纤维织物或碳纤维织物与环氧树脂的复合材料。所述复合材料具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和比重轻的特性。
外表面隔离层105和内表面隔离层103均采用高强玻璃纤维织物和高温固化的环氧树脂基体成型，厚度均匀，且厚度为0.26-0.3mm。所述材料具有较好的力学强度，同时具备良好的绝缘和耐腐蚀性能。
外壳11的结构层104采用石英纤维织物和高温固化的环氧树脂基体成型，外壳11的结构层104厚度根据电性能和结构优化设计厚度为10-18mm。石英纤维和高温固化的环氧树脂基体成型材料不仅结构强度满足设计要求，同时该材料具有非常优良的电磁透波性能，可以满足天线工作的电性能指标要求。
支撑结构件12和固定结构件13的结构层104采用碳纤维织物和高温固化的环氧树脂基体成型，内部结构件根据结构设计厚度为8-12mm。碳纤维织物和高温固化的环氧树脂基体成型材料不仅结构强度满足设计要求，同时该材料比重仅为1.6，是钢比重的五分之一，是轻质高强首选的材料。
外表面层、外表面隔离层105和内表面隔离层103、内表面层所用的材料和厚度均相同，能够防止结构层104两侧所用材料性质不同使该夹层结构内存在不同内应力，造成产品出现弯曲变形现象。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩作进一步说明，本实施方式中，外表面耐老化层107为中温固化的环氧树脂胶衣层，环氧树脂胶衣层内混有玻璃鳞片结构，环氧树脂胶衣与玻璃鳞片的体积比为5:1，外表面耐老化层107的厚度是均匀的，且厚度为0.15-0.2mm。
本实施方式中，所述的外表面层由外表面耐老化层107和外表面短纤维层106构成。外表面耐老化层107采用中温固化的环氧树脂胶衣和与之体积比20％的玻璃鳞片复合材料层，厚度均匀为0.15-0.2mm，是不含纤维的富树脂层。环氧树脂胶衣的耐腐蚀性能优良，而均匀混入玻璃鳞片结构剖面类似砖墙结构，形成了多层玻璃鳞片的隔离层，极大的提高了天线罩外壳体的耐化学腐蚀性；外表面短纤维层106厚度均匀为0.15-0.2mm，采用短纤维毡层和中温固化的环氧树脂基体成型，该层可使成型表面降低孔隙率更加密实，同时对耐老化层和后续的外表面隔离层105具有良好的粘接过度作用，防止深海水压对内部结构层104的形成的剥离破坏。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩作进一步说明，本实施方式中，
支撑结构件12的另一端与潜行器2的艏部表面之间通过预埋金属连接件固定连接，
固定结构件13上设有预埋金属连接件，用于固定天线基座。
具体实施方式六：参照图5至图7具体说明本实施方式，具体实施方式一所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，该方法包括外壳成型方法、结构件成型方法和外壳与结构件成型方法，外壳成型方法用于制造外壳11，结构件成型方法用于制造支撑结构件12和固定结构件13，外壳与结构件成型方法用于将外壳11、支撑结构件12和固定结构件13固定连接；
外壳成型方法包括以下步骤：
外表面层成型步骤：
在外壳模具4上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成外表面耐老化层107，其中玻璃鳞片与环氧树脂胶衣的体积比为1:4，且外表面耐老化层107的厚度为0.15-0.2mm，将液体环氧树脂滚涂在外表面耐老化层107表面，然后铺放30g/m2的表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，利用针刺滚排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成外表面短纤维层106，其中液体环氧树脂中的树脂含量为270g/m2，外表面短纤维层106的厚度为0.2-0.3mm；
外表面隔离层成型步骤：
在外表面短纤维层106表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成外表面隔离层105，其中每层高强玻璃纤维织物的厚度为0.2mm，所述辅材层由下向上依次为：隔离膜201、吸胶层202、导气层203和真空袋膜204，所述真空袋膜204上设有导气嘴205，通过导气嘴205连接真空系统进行抽真空，辅材层边缘贴有密封胶条206，抽真空加压的压力值小于-0.095MPa；
结构层成型步骤：
在外表面隔离层105上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的石英纤维织物，至石英纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的石英纤维织物铺层上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层104；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层104的厚度累计达到实际需求为止；
内表面隔离层成型步骤：
在最上层结构层104的表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成内表面隔离层103，如图5(a)所示，其中每层高强玻璃纤维织物的厚度为0.2mm，如图5(b)所示；
内表面层成型步骤：
将液体环氧树脂滚涂在内表面隔离层103表面，然后铺放30g/㎡的表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，利用针刺滚排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成内表面短纤维层102，其中液体环氧树脂中的树脂含量为270g/㎡，外表面短纤维层106的厚度为0.2-0.3mm，在内表面短纤维层102上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成内表面耐老化层101，其中玻璃鳞片与环氧树脂胶衣的体积比为1:4，且内表面耐老化层101厚度为0.15-0.2mm；
外壳整体成型步骤：
将外壳模具4上的外壳11按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，完成外壳成型，如图5(c)所示；
结构件成型方法包括：上模成型步骤、下模成型步骤、法兰模成型步骤和结构件整体成型步骤，
上模成型步骤、下模成型步骤和法兰模成型步骤均为：
在模具上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成表面耐老化层，其中玻璃鳞片与环氧树脂胶衣的体积比为1:4，且表面耐老化层厚度为0.15-0.2mm；
将液体环氧树脂滚涂在表面耐老化层表面，然后铺放30g/㎡的表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，利用针刺滚排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成表面短纤维层，其中液体环氧树脂中的树脂含量为270g/㎡，表面短纤维层的厚度为0.2-0.3mm；
在表面短纤维层表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成表面隔离层，其中每层高强玻璃纤维织物的厚度为0.2mm；
结构层成型步骤：在表面隔离层上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的碳纤维织物，至碳纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的碳纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层的厚度累计达到实际需求厚度为止，获得纤维铺层；
结构件整体成型步骤为：
将上模纤维铺层和下模纤维铺层进行合模，上模纤维铺层端部和下模纤维铺层端部之间形成“V”形空腔，利用碳纤维丝束将“V”形空腔填平，如图6(a)所示，并将法兰模纤维铺层铺放到上模纤维铺层和下模纤维铺层的端部，如图6(b)所示，在上模、下模和法兰模外表面铺设辅材层，并对辅材层进行真空加压，真空压力值小于0.095MPa，如图6(c)所示，将结构件整体置于固化炉内，按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，固化结束后对结构件脱模，完成结构件成型；
外壳与结构件成型方法包括：
利用定位工装将外壳11、支撑结构件12和固定结构件13定位至装配位置，且外壳11、支撑结构件12和固定结构件13相互之间待连接部分的间隙为2～3mm，然后对待连接部分的间隙进行胶接补强，如图7所示，使得外壳11、支撑结构件12和固定结构件13成型为一体结构，完成外壳与结构件成型，对外壳11进行脱模，获得复合材料耐压结构整流天线罩。
本实施方式结构层成型步骤中，过厚的铺层会导致基层内部积存的气泡不易排出，所以石英纤维织物铺层厚度累计为5mm进行一次真空加压，便于排除内部存在的气泡和余富的树脂，使产品更加密实且厚度均匀。待树脂固化后去除辅材层，按上述操作方法继续铺放剩结构层104直至厚度满足设计要求。其中外壳11顶部为透波区，厚度为10mm，外壳边缘为结构补强区，厚度为18mm，每层石英纤维织物的厚度为0.2mm。
整体成型步骤是为了按树脂使用要求使树脂的固化度、强度和性能达到设计要求。
天线罩外壳体和内部结构件及内部结构件相互间的定位、固定前，保持天线罩外壳体不脱离模具，进行组装定位内部结构件，如此设计，是为了防止成型的外壳体自身刚度不足脱离模具后装配易发生变形，同时可以利用模具为定位平台和尺寸参考基准。
定位、固定工艺，是利用外壳体模具作为定位平台和尺寸参考基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，此时结构件与外壳体间的间隙和各结构件间的间隙为2～3mm。如此设计，先定位并固定然后胶接的工艺，可以有效的保证结构件的安装位置，控制后期安装设备的各结构间的同轴度、平行度等尺寸，同时2～3mm的胶接缝可以留有一定位置调整空间，便于后续胶接工序操作，同时也是该结构粘接胶的最佳强度的使用厚度。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式六所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法作进一步说明，本实施方式中，
外表面层成型步骤与外表面隔离层成型步骤之间，还包括以下步骤：
利用砂纸对外表面短纤维层106的毛刺进行打磨，然后使用蘸有丙酮的毛巾清洁外表面短纤维层106表面。
本实施方式的目的是提高后续基层的粘接力。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式六所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法作进一步说明，本实施方式中，
外表面隔离层成型步骤中，首先在平板模具上使用液体环氧树脂逐层将高强玻璃纤维织物完全浸润透彻，然后再逐层将浸润好树脂的高强玻璃纤维织物铺放到外表面短纤维层106上，其中高强玻璃纤维织物与液体环氧树脂的重量比为1：(0.4～0.45)。
外表面隔离层成型步骤中的辅材层，隔离膜201表面具有密集的微孔，可以有效的排出气体和胶液，隔离膜201自身材料与制品不会发生反应和粘接，作用是为了防止制品铺层与后方吸胶层发生粘接；吸胶层202为1-2mm的纤维织物，具有吸附多余的树脂胶液的作用；导气层203为尼龙编织网，网间隙可形成导气的通道，利于传导真空负压使之作用于制品上；真空袋膜204、密封胶条206和外壳模具4间形成密封的空间，使之抽真空进行加压。如此设计，为了使浸润树脂的铺层在均匀的真空压力下排除内部存在的气泡和余富的树脂，使产品更加密实，厚度均匀。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式六所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法作进一步说明，本实施方式中，外壳与结构件成型方法中，胶接的方法为：
将鸭嘴型注射胶管插入到待连接部分的间隙中，然后注入结构粘接胶，结构粘接胶为A、B双组分胶液，通过自混料管混合后流入到所述的鸭嘴型注射胶管内，鸭嘴型注射胶管边缘开有1排多个“V”型口，该“V”型口对准所需注射的缝隙内进行注射胶液，当待连接部分的间隙两侧溢出多余的胶液时，说明该区域缝隙内已被注满胶液，此时缓慢移动鸭嘴型注射胶管继续注射，边注射边移动，确保注射区域缝隙两侧均有胶液溢出，然后将溢出的多余胶液去除，待固化。如此设计可有效的降低胶接区域的孔隙率，提高胶接强度。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式六所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法作进一步说明，本实施方式中，外壳与结构件成型方法中，补强的方法为：
首先将需补强区域打磨清理，然后依次铺放补强结构层404和补强隔离层403，对补强结构层404和补强隔离层403进行抽真空加压，真空压力值要小于-0.095MPa，最后铺设补强表面层402。

Claims (9)

1.一种复合材料耐压结构整流天线罩，其特征在于，包括外壳(11)、支撑结构件(12)和固定结构件(13)，
外壳(11)为流线型曲面端盖结构，外壳(11)的开口端与潜行器(2)的艏部表面密封连接，
支撑结构件(12)为喇叭形，支撑结构件(12)的大端与外壳(11)内表面固定连接，支撑结构件(12)的小端与潜行器(2)的艏部表面固定连接，
固定结构件(13)为环形，固定结构件(13)的外圆周与支撑结构件(12)的内壁固定连接，
支撑结构件(12)的侧壁与外壳(11)中轴的夹角范围为40°至45°，固定结构件(13)与潜行器(2)的艏部表面平行，
支撑结构件(12)和固定结构件(13)呈一体结构；
外壳(11)、支撑结构件(12)和固定结构件(13)的材质层结构相同，材质层由外向内依次为外表面层、外表面隔离层(105)、结构层(104)、内表面隔离层(103)、内表面层，
外表面层由外向内依次为外表面耐老化层(107)、外表面短纤维层(106)，
内表面层由外向内依次为内表面短纤维层(102)、内表面耐老化层(101)。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩，其特征在于，支撑结构件(12)的侧壁为支撑结构件(12)的腹板(22)，
支撑结构件(12)的两端分别固定一个翼板(21)，
位于腹板(22)大端的翼板(21)为喇叭形，位于腹板(22)小端的翼板(21)为圆环形。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩，其特征在于，外表面耐老化层(107)为中温固化的环氧树脂胶衣层，环氧树脂胶衣层内混有玻璃鳞片结构，环氧树脂胶衣与玻璃鳞片的体积比为5:1，外表面耐老化层(107)的厚度是均匀的，且厚度为0.15mm-0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩，其特征在于，支撑结构件(12)的小端与潜行器(2)的艏部表面之间通过预埋金属连接件固定连接，
固定结构件(13)上设有预埋金属连接件，用于固定天线基座。
5.权利要求1所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，其特征在于，该方法包括外壳成型方法、结构件成型方法和外壳与结构件成型方法，外壳成型方法用于制造外壳(11)，结构件成型方法用于制造支撑结构件(12)和固定结构件(13)，外壳与结构件成型方法用于将外壳(11)、支撑结构件(12)和固定结构件(13)固定连接；
外壳成型方法包括以下步骤：
外表面层成型步骤：
在外壳模具(4)上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成外表面耐老化层(107)，将液体环氧树脂滚涂在外表面耐老化层(107)表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成外表面短纤维层(106)；
外表面隔离层成型步骤：
在外表面短纤维层(106)表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成外表面隔离层(105)；
结构层成型步骤：
在外表面隔离层(105)上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的石英纤维织物，至石英纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的石英纤维织物铺层上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层(104)；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层(104)的厚度累计达到实际需求为止；
内表面隔离层成型步骤：
在最上层结构层(104)的表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成内表面隔离层(103)；
内表面层成型步骤：
将液体环氧树脂滚涂在内表面隔离层(103)表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成内表面短纤维层(102)，在内表面短纤维层(102)上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成内表面耐老化层(101)；
外壳整体成型步骤：
将外壳模具(4)上的外壳(11)按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，完成外壳成型；
结构件成型方法包括：上模成型步骤、下模成型步骤、法兰模成型步骤和结构件整体成型步骤，
上模成型步骤、下模成型步骤和法兰模成型步骤均为：
在模具上滚涂一层混有玻璃鳞片的环氧树脂胶衣，并在室温下固化，形成表面耐老化层，将液体环氧树脂滚涂在表面耐老化层表面，然后铺放表面毡层，再将液体环氧树脂滚涂到表面毡层上，排除液体环氧树脂滚与表面毡层之间的气泡，并在室温下固化，形成表面短纤维层；
在表面短纤维层表面铺覆5～6层浸润有液体环氧树脂的高强玻璃纤维织物，然后在最上层的高强玻璃纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成表面隔离层；
结构层成型步骤：在表面隔离层上逐层铺设浸润有液体环氧树脂的碳纤维织物，至碳纤维织物铺层厚度累计至5mm为止，然后在最上层的碳纤维织物上铺放辅材层，对辅材层进行抽真空加压，待液体环氧树脂固化后除去辅材层，形成一层结构层；
重复上述结构层成型步骤至多层结构层的厚度累计达到实际需求厚度为止，获得纤维铺层；
结构件整体成型步骤为：
将上模纤维铺层和下模纤维铺层进行合模，上模纤维铺层端部和下模纤维铺层端部之间形成“V”形空腔，利用碳纤维丝束将“V”形空腔填平，并将法兰模纤维铺层铺放到上模纤维铺层和下模纤维铺层的端部，在上模、下模和法兰模外表面铺设辅材层，并对辅材层进行真空加压，将结构件整体置于固化炉内，按树脂固化制度进行加温固化，固化温度为60～80℃，固化时间大于8小时，固化结束后对结构件脱模，完成结构件成型；
外壳与结构件成型方法包括：
利用定位工装将外壳(11)、支撑结构件(12)和固定结构件(13)定位至装配位置，然后对待连接部分的间隙进行胶接补强，使得外壳(11)、支撑结构件(12)和固定结构件(13)成型为一体结构，完成外壳与结构件成型，对外壳(11)进行脱模，获得复合材料耐压结构整流天线罩。
6.根据权利要求5所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，其特征在于，外表面层成型步骤与外表面隔离层成型步骤之间，还包括以下步骤：
利用砂纸对外表面短纤维层(106)的毛刺进行打磨，然后使用蘸有丙酮的毛巾清洁外表面短纤维层(106)表面。
7.根据权利要求5所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，其特征在于，外表面隔离层成型步骤中，首先在平板模具上使用液体环氧树脂逐层将高强玻璃纤维织物完全浸润透彻，然后再逐层将浸润好树脂的高强玻璃纤维织物铺放到外表面短纤维层(106)上，其中高强玻璃纤维织物与液体环氧树脂的重量比为1：0.4～1：0.45。
8.根据权利要求5所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，其特征在于，外壳与结构件成型方法中，胶接的方法为：
将鸭嘴型注射胶管插入到待连接部分的间隙中，移动鸭嘴型注射胶管向待连接部分的间隙内注入胶液，直至待连接部分的间隙两侧均溢出胶液，将溢出的多余胶液去除，待固化后完成外壳与结构件的胶接。
9.根据权利要求5所述的一种复合材料耐压结构整流天线罩的制造方法，其特征在于，外壳与结构件成型方法中，补强的方法为：
对待补强区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层(404)和补强隔离层(403)，对补强结构层(404)和补强隔离层(403)进行抽真空加压，真空压力值要小于-0.095MPa，最后铺设补强表面层(402)，完成外壳与结构件的补强。
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