CN110239661A - 一种隐身防爆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隐身防爆结构，包括强度支撑层、覆盖在强度支撑层上方的吸波功能层、以及覆盖在吸波功能层上方的透波蒙皮；其中，强度支撑层包括上蒙皮、下蒙皮、以及位于上蒙皮和下蒙皮之间的多个相邻的点阵芯子。本发明通过上述技术方案，提供了一种隐身性能有显著提升、同时兼顾强度、爆炸、环境等要求的一体化结构功能件。

Description

一种隐身防爆结构
技术领域
本发明涉及一种隐身防爆结构，更具体地，涉及一种用于舰船领域的隐身防爆结构。
背景技术
现有的舰岛壁板隐身主要靠表层吸波涂层来实现。
但是，该方法对电磁波的吸收波段范围较窄，在宽波段的电磁波下隐身性能较差；该方法需要定期进行吸波涂层的喷涂和修补，而且本身吸波涂层的添加物(铁氧体/碳等)都属于耐环境性较差的物质，在海洋环境下更是容易发生反应而失效需要修补；针对具体波段的隐身性能也并不理想，只能达到大约3db(分贝)的程度。
另外，现有的舰船用壁板甲板等连接及复合材料连接采取整体手糊玻璃钢的胶结形式，或者诸如有玻璃钢加强片的螺栓连接，在壁板处，采用骨架结构和壁板内外双层螺栓连接(或焊接)。这种连接形式能够满足强度、稳定性、安全性上的要求。但是由于外侧也要进行连接处理，因此对隐身等功能性指标会产生较大影响。
发明内容
针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种隐身防爆结构，能够在兼顾隐身效果同时，还具有一定的抗爆性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种隐身防爆结构，包括：强度支撑层、覆盖在强度支撑层上方的吸波功能层、以及覆盖在吸波功能层上方的透波蒙皮；其中，强度支撑层包括上蒙皮、下蒙皮、以及位于上蒙皮和下蒙皮之间的多个相邻的点阵芯子。
在一个实施例中，点阵芯子包括：多个第一支撑部，各个第一支撑部的一端连接至下蒙皮；中间部，中间部为圆盘形状，各个第一支撑部的另一端连接至中间部的底面，并且各个第一支撑部与下蒙皮具有夹角；第二支撑部，第二支撑部的一端连接至上蒙皮，另一端连接至中间部的顶面。
在一个实施例中，强度支撑层还包括边缘蒙皮，边缘蒙皮构造为C型结构，C型结构包括与上蒙皮的下表面连接的第一部分和与下蒙皮的上表面连接的第二部分。
在一个实施例中，吸波功能层包括叠置的多个子吸波功能层。
在一个实施例中，子吸波功能层的数量为四个。
在一些实施例中，隐身防爆结构还包括：连接板，连接板沿竖直方向设置并连接至下蒙皮的下表面的边界处。
在一些实施例中，隐身防爆结构还包括：还包括快卸锁；其中，连接板具有内侧表面，内侧表面朝向下蒙皮的下方区域，快卸锁通过快卸螺栓连接在内侧表面上。
在一个实施例中，连接板还具有与内侧表面相对的外侧表面，外侧表面上具有沿水平方向延伸的排水槽，排水槽内设置有密封胶条。
在一些实施例中，透波蒙皮为玻璃纤维环氧复合材料板。
在一些实施例中，上蒙皮和下蒙皮为碳纤维环氧复合材料板。
本发明提供了一种隐身性能有显著提升、同时兼顾强度、爆炸、环境等要求的一体化结构功能件。本发明的隐身防爆结构可以应用于一般有隐身要求的舰船的上层建筑部分，包含但不限于壁板、甲板，能够使得舰船领域复合材料上层建筑的隐身性能有显著提升，并且同时兼顾强度、爆炸、环境等要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的隐身防爆结构的示意图；
图2是根据本发明实施例的隐身防爆结构的局部放大示意图；
图3是根据本发明实施例的隐身防爆结构的边缘蒙皮的示意图；
图4是根据本发明实施例的隐身防爆结构与船体框架连接的示意图；
图5是图4中的快卸锁的示意图；
图6是根据本发明实施例的隐身防爆结构的排水槽的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1和图2所示，根据本发明实施例的隐身防爆结构100包括：强度支撑层10、覆盖在强度支撑层10上方的吸波功能层20、以及覆盖在吸波功能层20上方的透波蒙皮30；其中，强度支撑层10包括上蒙皮12、下蒙皮14、以及位于上蒙皮12和下蒙皮14之间的多个相邻的点阵芯子16。
本发明的上述技术方案，提供了一种隐身性能有显著提升、同时兼顾强度、爆炸、环境等要求的一体化结构功能件。本发明的隐身防爆结构可以应用于一般有隐身要求的舰船的上层建筑部分，包含但不限于壁板、甲板，能够使得舰船领域复合材料上层建筑的隐身性能有显著提升，并且同时兼顾强度、爆炸、环境等要求。
如图2所示，强度支撑层10采用的是经典的分体嵌入式点阵芯子。其中，点阵芯子16包括：多个第一支撑部162，各个第一支撑部162的一端连接至下蒙皮14；中间部164，中间部164为圆盘形状，各个第一支撑部162的另一端连接至中间部164的底面，并且各个第一支撑部162与下蒙皮14具有夹角；第二支撑部166，第二支撑部166的一端连接至上蒙皮12，另一端连接至中间部164的顶面。通过设置包括点阵芯子16的强度支撑层10，能满足强度指标和抗爆等性能要求。
在一些实施例中，透波蒙皮30为玻璃纤维环氧复合材料板。
在一些实施例中，上蒙皮12和下蒙皮14为碳纤维环氧复合材料板。
继续参考图1和图2所示，吸波功能层20包括叠置的多个子吸波功能层。在一个实施例中，透波蒙皮30采用玻璃纤维环氧复合材料板；吸波功能层20采用包括多个子吸波功能层的多层夹芯吸波结构，最大隐身效果可以降低15db。
在图2所示的实施例中，子吸波功能层的数量为四个。在本实施例中，采用了四个子吸波功能层设计来达到隐身的指标要求；而强度支撑层采用的是经典的分体嵌入式点阵芯子16。具体地，可通过分体成型碳纤维管材和碳纤维板，然后将碳纤维管材和碳纤维板胶铆在一起组合成点阵芯子16，然后再和上蒙皮12、下蒙皮14连接，以达到强度支撑的作用。
如图3所示，强度支撑层10还包括边缘蒙皮18，边缘蒙皮18构造为C型结构，C型结构包括与上蒙皮12的下表面连接的第一部分182和与下蒙皮14的上表面连接的第二部分184，另外，边缘蒙皮18还包括连接在第一部分182和第二部分184之间的边缘部分186。具体地，边缘蒙皮18可以用碳纤维C型拉挤型材(或者铺贴件)进行胶铆连接，边缘蒙皮18的上边缘(第一部分182)进行胶结，起到密封和连接作用；下边缘(第二部分184)进行胶铆。然后还可以进行边缘加强延伸处理，即在整体强度支撑层外包袱一层8mm厚的碳纤维蒙皮(未示出)，以起到连接加强的作用。
结合图3和图4所示，本发明的隐身防爆结构还可以包括连接板40，连接板40沿竖直方向设置并连接至下蒙皮14的下表面的边界处。通过设置连接板40，实现了隐身防爆结构的连接结构设计，能够在满足连接强度、疲劳等性能指标时，还能方便拆卸，满足基层级维修要求；该连接板40对舰船领域复合材料上层建筑的隐身性能影响最小，同时还能满足装配方面的强度、稳定性、安全性、拆卸维护等要求。
结合图4和图5所示，本发明的隐身防爆结构还包括快卸锁50；其中，连接板40具有内侧表面42，内侧表面42朝向下蒙皮的下方区域，快卸锁50通过快卸螺栓连接在内侧表面42上。在本实施例中，快卸锁50是在需要连接的船体框架200单侧进行连接。在一些实施例中，通过多个承力的快卸锁50与船体框架200结构进行连接。可在连接板40的内侧表面42预先打好孔位，快卸锁50两边耳片铆接在连接板40的内侧表面42，中间配打通孔，快卸螺栓连接船体框架200和连接板40，每次拆卸可以通过只拆卸快卸锁50的快卸螺栓，达到快速拆卸维修更换的目的。
如图6所示，连接板40还可以具有与内侧表面42相对的外侧表面44，外侧表面44上具有沿水平方向延伸的排水槽50，排水槽50内设置有密封胶条(未示出)。连接板40可在外侧表面44的中间位置预留3mm深的排水槽50，用于排水。维修时候可以取出密封胶条进行排水，待水排净以后再封上密封胶条，达到密封效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隐身防爆结构，其特征在于，包括：强度支撑层、覆盖在所述强度支撑层上方的吸波功能层、以及覆盖在所述吸波功能层上方的透波蒙皮；
其中，所述强度支撑层包括上蒙皮、下蒙皮、以及位于所述上蒙皮和所述下蒙皮之间的多个相邻的点阵芯子。
2.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述点阵芯子包括：
多个第一支撑部，各个第一支撑部的一端连接至所述下蒙皮；
中间部，所述中间部为圆盘形状，各个第一支撑部的另一端连接至中间部的底面，并且各个第一支撑部与所述下蒙皮具有夹角；
第二支撑部，第二支撑部的一端连接至所述上蒙皮，第二支撑部的另一端连接至中间部的顶面。
3.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述强度支撑层还包括边缘蒙皮，所述边缘蒙皮构造为C型结构，C型结构的所述边缘蒙皮包括与上蒙皮的下表面连接的第一部分和与所述下蒙皮的上表面连接的第二部分。
4.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述吸波功能层包括叠置的多个子吸波功能层。
5.根据权利要求4所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述子吸波功能层的数量为四个。
6.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，还包括：连接板，所述连接板沿竖直方向设置并连接至下蒙皮的下表面的边界处。
7.根据权利要求6所述的隐身防爆结构，其特征在于，还包括快卸锁；
其中，所述连接板具有内侧表面，所述内侧表面朝向所述下蒙皮的下方区域，所述快卸锁通过快卸螺栓连接在所述内侧表面上。
8.根据权利要求7所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述连接板还具有与所述内侧表面相对的外侧表面，所述外侧表面上具有沿水平方向延伸的排水槽，所述排水槽内设置有密封胶条。
9.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述透波蒙皮为玻璃纤维环氧复合材料板。
10.根据权利要求1所述的隐身防爆结构，其特征在于，所述上蒙皮和所述下蒙皮为碳纤维环氧复合材料板。
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