CN203881216U - 一种高刚度轻质发射箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高刚度轻质发射箱，能够为导弹提供更大存贮空间，并能够有效扩散发射箱拐角应力，其结构包括外蒙皮、内蒙皮、纵筋和均匀分布在外蒙皮和内蒙皮之间的环筋，环筋分别与外蒙皮和内蒙皮胶接在一起，环筋套装在内蒙皮上，内蒙皮、外蒙皮和环筋的拐角处均采用小圆角，在内蒙皮和环筋之间填充有保温层，在保温层的拐角处设置补强块，在纵筋上设置有装填接口，内蒙皮采用35°铺层，纵筋铺层和环筋铺层均包括0°铺层和90°铺层，纵筋的铺层比例为：n_{0 °}：n_{90 °}=2：1～3：1，环筋的铺层比例为：n_{90 °}：n_{0 °}=2：1～3：1。

Description

一种高刚度轻质发射箱

技术领域

本实用新型涉及一种发射装置，特别是涉及一种用于支撑固定、运输、储存导弹的发射箱。

背景技术

发射装置在导弹的精准发射过程中有着很重要的作用，传统的导弹发射采用发射筒发射，但是发射筒的存放体积通常比较小，并且发射筒的装填接口比较简单规则，随着导弹射程的不断增加、导弹体积的不断增加以及对发射设备轻质化的需求，为了能够适应导弹体积的不断增加，显著降低发射装置的结构质量、并且适用于批量化生产的发射箱结构成为了发展趋势。

对于传统发射箱，随着导弹体积的不断增加，发射箱截面尺寸以及发射箱内的内压也随之增大，导弹在发射箱中发射时，在发射箱的截面拐角处产生应力集中，而传统发射箱为了避免较大的应力集中，箱式截面拐角往往采用大圆角设计，但这种大圆角的设计形式减小了导弹与发射箱安全间隙，同时减小了导弹的储存空间；传统发射箱的内蒙皮的铺层形式通常为0°、90°和45°的铺层设计形式，内蒙皮采用这种铺层形式的发射箱不利于优化结构的安全系数，不利于导弹的发射、运输和储存；并且传统发射箱的箱体采用实形筋，使得箱体的结构较重，不利于提升弹箱重量比和机动运输性能，传统的环筋、纵筋铺层并不固定，是结合环筋纵筋的结构形式确定的，因此传统的环筋、纵筋铺层并不优化，不能最大限度的提供环向、纵向刚度；并且整个箱体的环向刚度及纵向刚度不够优化，都对导弹的发射和运输形成了一定的制约作用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种环向和纵向刚度都比较高的、轻质的、能够为导弹提供更大存贮空间的，并能够有效扩散发射箱拐角应力的一种高刚度轻质发射箱。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，包括位于所述发射箱箱体最外层的外蒙皮、位于所述发射箱箱体最内层的内蒙皮、纵筋和分布在所述外蒙皮和所述内蒙皮之间的若干个环筋，所述内蒙皮和所述外蒙皮的截面均为矩形，所述环筋分别与所述外蒙皮和所述内蒙皮采用胶黏剂胶接在一起，其特征在于：所述环筋套装在所述发射箱箱体的外表面上，所述环筋沿所述发射箱箱体的长度方向上均匀分布，所述内蒙皮、外蒙皮和环筋的拐角处均采用小圆角，所述环筋为帽形筋，在所述内蒙皮和所述环筋之间填充有保温层，在所述内蒙皮与环筋之间的保温层的拐角处还设置有补强块，在所述纵筋上设置有若干个用于连接装填设备的装填接口，

所述内蒙皮铺层采用[90/(35/90₂/-35)_n1]_s，外蒙皮铺层采用[(90₂/0/±45)_n2]_s，所述纵筋铺层和所述环筋铺层均包括0°铺层和90°铺层，纵筋的铺层比例为：n_0°：n_90°=2：1～3：1，所述环筋的铺层比例为：n_90°：n_0°=2：1～3：1。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述环筋采用非均布形式，靠近所述发射箱箱体端部位置的环筋间距比例系数为1.2：1，靠近所述发射箱箱体中间位置的环筋间距比例系数为1.6：1。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述环筋为梯形筋。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述环筋采用帽形筋与梯形筋混合布置的形式。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述纵筋的长度与所述发射箱箱体的长度相同，所述纵筋预先成型后，通过螺钉与所述发射箱箱体连接。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中在所述纵筋上，发射箱的承载要求较低的部位开设减重孔或减重槽。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述纵筋采用拉挤成型工艺。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述保温层采用预置成型后或是直接发泡成型后粘接在所述内蒙皮的外表面。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述保温层采用低密度保温材料。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱，其中所述环筋通过均布的螺栓与所述外蒙皮和所述内蒙皮连接。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱与现有技术不同之处在于本实用新型一种高刚度轻质发射箱所述内蒙皮、外蒙皮和环筋的拐角处均采用小圆角结构，从而提高导弹的存储空间，在环筋与内蒙皮之间的拐角处设置有补强块，起到有效扩散内蒙皮与环筋之间的拐角处的应力的作用，有效解决小圆角所带来的应力集中的问题；环筋一体缠绕成型，便于加工，降低制作成本；所述环筋采用帽形筋，由于帽形筋相对传统发射箱所使用的实形筋，结构重量小，抗弯截面系数高，从而可以减轻整个箱体的重量，提高发射箱环向刚度和承载效率；纵筋采用结构功能一体化设计，既能起到提高纵筋的纵向刚度的作用，同时纵筋还为一些装填设备提供装填接口；优化外、内蒙皮的铺层形式，替代了传统发射箱的0°、90°、45°的铺层设计形式，能够有效提高结构的安全系数；所述纵筋铺层以0°铺层为主，铺层比例为：n_0°：n_90°=2：1～3：1；所述环筋铺层以90°铺层为主：铺层比例为：n_90°：n_0°=2：1～3：1，0°铺层即纵向铺层，90°铺层即环向铺层，纵筋铺层和环筋铺层分别是以0°铺层、90°铺层为主，从而可以提高纵筋和环筋的纵向刚度和环向刚度，在纵筋和环筋铺层中还分别有较小比例的90°铺层、0°铺层，从而可以使纵筋和环筋的环向刚度和纵向刚度显著提高，进而提高箱体整体的刚度，上述铺层比例为最佳铺层比例，从而使纵筋和环筋达到最优的纵向刚度和环向刚度；设置保温层便于在储存、运输、待机期间为发射箱箱内的内装弹体提供适宜的温度环境，维持箱内的温度，以满足导弹发动机及弹上电子仪器对温度的要求。

本实用新型一种高刚度轻质发射箱中环筋采用均布或非均布形式，当非均布时，靠近端部位置的环筋间距大于靠近中间位置的环筋间距，其间距比例系数为1.2：1～1.6：1，从而保证环筋具有一定的刚度，避免分布不当，造成环筋局部刚度不足；采用梯形筋与帽形筋混合使用的布置形式，以满足箱体的不同承载需求，特别是在一些特殊承载部位，例如支撑或吊装等载荷集中的部位，可以采用梯形筋；纵筋上还开设有减重槽和减重孔，也是为了进一步降低结构重量；纵筋采用拉挤成型工艺，制作工艺简单，大大提高生产效率，适用于大规模生产；在环筋与内蒙皮和外蒙皮之间均设置螺栓，从而提高环筋与内蒙皮和外蒙皮的连接强度。

下面结合附图对本实用新型的一种高刚度轻质发射箱作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型一种高刚度轻质发射箱的主视图；

图2为本实用新型一种高刚度轻质发射箱的剖面图；

图3a为本实用新型一种高刚度轻质发射箱中环筋结构的立体图；

图3b为本实用新型一种高刚度轻质发射箱中图3a的俯视图；

图4为本实用新型一种高刚度轻质发射箱的局部放大图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种高刚度轻质发射箱包括位于发射箱箱体最内部的内蒙皮3、位于发射箱箱体最外部的外蒙皮1、纵筋4和均匀分布在内蒙皮和外蒙皮之间的若干个环筋，内蒙皮3的厚度小于外蒙皮1的厚度，内、外蒙皮的截面形状为矩形，发射箱的内蒙皮3和外蒙皮1是发射箱的主要承力结构和连接结构的基体，环筋作为整个发射箱箱体的骨架，通过胶黏剂分别与内蒙皮3、外蒙皮1连接在一起，为了增加连接强度，也可在环筋与内蒙皮3、外蒙皮1的连接处设置均匀分布的螺栓，螺栓的分布间距通常取100mm～500mm，纵筋4通过螺钉分别与内蒙皮3、外蒙皮1连接在一起，内、外蒙皮的材料的选取成本较低的民用玻璃纤维复合材料，例如E-玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料。

内蒙皮3铺层采用[90/(35/90₂/-35)_n1]_s，即第一层采用90°铺层，第二层采用35°铺层，第三层和第四层采用90°铺层，第五层采用-35°铺层，其中n1根据铺层厚度选取的循环次数，S表示对称的含义，即当大括号内的铺层结束后，利用倒序的方法，第一层采用-35°铺层，第二层和第三层采用90°铺层，第四层采用35°铺层，第五层采用90°铺层，例如当n1取5时，第一层采用90°铺层，小括号内的铺层结构循环铺五次，循环铺层结束后，然后采用倒序的方法继续铺层。外蒙皮1铺层采用[(90₂/0/±45)_n2]_s，原理同上。纵筋4铺层和环筋铺层均包括0°铺层和90°铺层，纵筋4铺层以0°铺层为主，纵筋4铺层的铺层比例为：n_0°：n_90°=2：1～3：1，环筋铺层以90°铺层为主，环筋铺层的铺层比例为：n_90°：n_0°=2：1～3：1。

如图3a和图3b所示，环筋设置在内蒙皮3和外蒙皮1之间，环筋沿发射箱箱体的长度方向上套装在内蒙皮3的外表面，在外蒙皮1、内蒙皮3和环筋的拐角处设置小圆角5结构，环筋的数量根据环向刚度的需要，通常取3～30，环筋的布置形式也可以采用非均布的形式，采用非均布形式时，一般靠近箱体两端位置的环筋的间距大于靠近箱体中间位置的环筋间距，并且其比例系数通常取1.2：1～1.6：1，所使用的环筋根据承载要求，可分为帽形筋2和梯形筋，在对环筋进行布置时，可以单独使用帽形筋2，从而可以降低箱体结构重量，提高发射箱的承载效率，也可以根据箱体内部的不同的承载要求，采用帽形筋2与梯形筋混合布置的形式，特别是在一些支撑或吊装等载荷比较集中的特殊承载部位，采用梯形筋布置，从而提高环筋的整个刚度和强度，在环筋的拐角处，在内蒙皮3和外蒙皮1之间还填充有保温层21，在帽形筋与内蒙皮之间的保温层的拐角处粘接设置有补强块22，补强块22的材料与帽形筋2的材料相同，从而有效扩散拐角处的应力集中，提高帽形筋2拐角处的局部刚度，有效解决小圆角5所带来的应力集中的问题，补强块22可以采用预先成型后粘结在发射箱的内蒙皮3的外表面，也可以是采用与帽形筋2一体成型。

如图4所示，纵筋4布置在发射箱箱体的内部，纵筋4的长度与箱体的长度等长，纵筋4采用预先成型后，通过螺钉与内蒙皮3连接，在纵筋4上，发射箱的承载要求较低的部位开设减重孔或减重槽，以减轻发射箱箱体的重量，在纵筋4上还开设有若干个装填接口41，为装填滑轨或辅助滑轨提供接口，纵筋4采用拉挤工艺成型，制作工艺简单，从而大大提高生产效率，降低成本。

保温层21可以采用聚氨酯泡沫等一些低密度保温材料，根据导热系数要求、力学性能要求以及重量要求，聚氨酯泡沫密度可取0.03～0.2克每立方厘米，保温层21可以采用预先成型后或直接发泡成型后粘接在发射箱内蒙皮3的外表面，采用发泡成型时，要求发泡闭孔率不小于80%。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高刚度轻质发射箱，包括位于所述发射箱箱体最外层的外蒙皮（1）、位于所述发射箱箱体最内层的内蒙皮（3）、纵筋（4）、分布在所述外蒙皮（1）和所述内蒙皮（3）之间的若干个环筋，所述内蒙皮（3）和所述外蒙皮（1）的截面均为矩形，所述环筋分别与所述外蒙皮（1）和所述内蒙皮（3）采用胶黏剂胶接在一起，其特征在于：所述环筋套装在内蒙皮（3）的外表面，所述环筋沿所述发射箱箱体的长度方向均匀分布，所述内蒙皮（3）、外蒙皮（1）和环筋的拐角处均采用小圆角（5），所述环筋为帽形筋（2），在所述内蒙皮（3）和所述环筋之间填充有保温层（21），在所述内蒙皮（3）与环筋之间的保温层（21）的拐角处还设置有补强块（22），在所述纵筋（4）上设置有若干个用于连接装填设备的装填接口（41），

所述内蒙皮（3）铺层采用[90/(35/90₂/-35)_n1]_s，外蒙皮（1）铺层采用[(90₂/0/±45)_n2]_s，所述纵筋（4）铺层和所述环筋铺层均包括0°铺层和90°铺层，纵筋（4）的铺层比例为：n_{0 °}：n_90°=2：1～3：1，所述环筋的铺层比例为：n_90°：n_0°=2：1～3：1。

2.根据权利要求1所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述环筋采用非均布形式，靠近所述发射箱箱体端部位置的环筋间距比例系数为1.2：1，靠近所述发射箱箱体中间位置的环筋间距比例系数为1.6：1。

3.根据权利要求2所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述环筋为梯形筋。

4.根据权利要求2所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述环筋采用帽形筋（2）与梯形筋混合布置形式。

5.根据权利要求4所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述纵筋（4）的长度与所述发射箱箱体的长度相同，所述纵筋（4）预先成型后，通过螺钉分别与所述内蒙皮连接。

6.根据权利要求5所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：在所述纵筋（4）上，发射箱的承载要求较低的部位开设减重孔或减重槽。

7.根据权利要求6所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述纵筋（4）采用拉挤成型工艺。

8.根据权利要求7所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述保温层（21）采用预置成型后或是直接发泡成型后粘接在所述内蒙皮（3）的外表面。

9.根据权利要求8所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述保温层（21）采用低密度保温材料。

10.根据权利要求9所述的一种高刚度轻质发射箱，其特征在于：所述环筋通过均布的螺栓与所述外蒙皮（1）和所述内蒙皮（3）连接。