CN207163337U - 一种鱼雷壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鱼雷壳体结构，其由多个舱段连接而成，其中，每个舱段包括中空筒体及设置在筒体内壁上的环肋，筒体是由竹篾浸润树脂后缠绕固化而成，所述环肋呈环形并沿周向固定在所述筒体内壁。本实用新型的鱼雷壳体结构通过结构的优化设计并配以材质工艺的改进，从而可获得具有力学性能良好、吸噪轻质、工艺简单成本低廉以及环保节能、可再生性能良好的鱼雷壳体结构。

Description

一种鱼雷壳体

技术领域

本实用新型属于水下武器技术领域，具体涉及一种鱼雷壳体结构。

背景技术

鱼雷是一种自动推进、能按预定的航向和深度航行，或自动导向目标，命中目标时能自动爆炸，用以攻击目标水下部位的水中兵器。鱼雷可以由水面舰艇和潜艇携带，用以打击水面舰艇和潜艇，也可由飞机或火箭携带用于反潜或反舰，它还可以用来打击港口和海岸的水下设施。

鱼雷雷身形状似柱形，雷身壳体通常由几个相互独立的舱段组成，一般为圆柱段，各舱段之间采用楔形环的连接方式，头部和尾部壳体为曲线段，分别装有装药引爆系统、导引控制系统和动力推进系统等。鱼雷各舱段的基本结构是用环肋加强的薄壁壳体结构，典型的鱼雷壳体结构由筒体、肋骨、连接环、孔座等主要构件组成。

目前，鱼雷壳体结构通常是由合金金属铸造而成，例如专利文献CN201603845U中公开了一种鱼雷舱体结构，其采用铸造成型，外表面为光滑圆柱面，内表面上分布有横竖加强筋、圆台、棋子等，而且通常为了安装与加工方便，把它分成若干舱段。这种材质结构的鱼雷壳体，其可以通过一体成型的方式加工而成，但是，该壳体结构一方面由轻合金制成，其要求高机械性能及高冶金质量，对铸造加工方法要求较高；另一方面，鱼雷通常要求较高的隐身降噪性能，而且对承受水下压力及拉力要求较高，传统的金属材质还有较大的改善空间；另外，金属材质原材料获取成本高，而且壳体制备成本也高，工艺复杂，污染和能耗都较高。

因此，有必要设计一种全新结构和材质的鱼雷壳体，解决目前的鱼雷壳体结构所存在的问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上不足或改进需求，本实用新型提供一种鱼雷壳体结构，其通过结构的优化设计并配以材质工艺的改进，从而可获得具有力学性能良好、吸噪轻质、工艺简单成本低廉以及环保节能、可再生性能良好的鱼雷壳体结构。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供一种鱼雷壳体结构，其由多个舱段连接而成，其中，每个舱段包括中空筒体及设置在筒体内壁上的环肋，所述筒体是由竹篾浸润树脂后缠绕固化而成，所述环肋呈环形并沿周向固定在所述筒体内壁。

作为本实用新型的进一步改进，所述环肋由若干个小段拼接成环形而成。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体内壁开有环形凹槽，所述环肋通过嵌入所述环形凹槽中并利用螺栓或粘接固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体内壁内沿所述环肋的周向布置有多个纵向筋，以将各环肋串接，所述环肋与纵向筋在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述竹篾浸润树脂后缠绕通过竹篾带浸润树脂后缠绕在芯模上实现，其中所述竹篾带为由多条竹篾片间隔一定间隙编织成的帘状，其包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类，所述竹篾带在芯模上的缠绕为横向竹篾带与纵向竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层而叠加形成。

作为本实用新型的进一步改进，所述各筒体之间设置有连接环，其两端分别与待连接的筒体端部搭接并紧固，从而将各筒体连接。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的鱼雷壳体采用筒体与环肋或环肋与纵向筋形成的骨架相结合的结构形式，其不但抗拉强度以及缓冲能力好，满足壳体强度和受力的要求，而且具有结构简单、吸音和减振性能突出；

(2)本实用新型的鱼雷壳体中，筒体采用竹篾带在芯模上多层螺旋缠绕并浸润改性树脂而形成，这种筒体结构不但结构轻盈、节能减排，而且其隔热隔音以及抗振缓冲性能优异，特别是其内部具有良好的力学性能而且整体无应力缺陷，整体强度高；

(3)本实用新型的鱼雷壳体中，骨架采用环肋与纵向梁交叉固定形成的笼式框架结构，并与筒体嵌合固定，使得壳体不但具有良好的强度与受力要求，而且其结构制备和装配简便，整体抗拉伸和抗缓冲性能优异。

附图说明

图1是按照本实用新型实施例的一种鱼雷壳体的结构剖面示意图；在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：10-筒体，20-环肋，30-连接环，40-端头。

具体实施方式

为了使本的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本，并不用于限定本。

此外，下面所描述的本各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本实用新型实施例的一种鱼雷壳体的结构剖面示意图。如图1所示，本实施例的鱼雷壳体由多个舱段连接而成，每个舱段包括中空筒体10及设置在筒体10内壁上的环肋20。

如图1所示，筒体优选是呈环形圆柱体，其内部中空，用于容置鱼雷相关的装药引爆、控制或动力装置。本方案中，筒体是一种竹缠绕复合材料，即利用浸润树脂胶粘剂的竹材通过缠绕工艺加工成型的生物基材料，通常是由竹篾浸润树脂后绕芯轴缠绕固化而成，

在一个较佳实施例中，筒体10由竹篾带缠绕在车体芯模上并通过边缠绕边淋浇改性后的树脂使竹篾带浸润树脂(优选是改性后的树脂)并粘结固化成型的方式经脱模后制成。具体而言，制备筒体时，先制备竹篾带，即将多条竹篾片间隔布置并编制成帘状，其中包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类。之后，将两类竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层，并浸润树脂，例如优选是边缠绕边淋浇树脂，使竹篾带浸润树脂并粘结固化成型，脱模形成蒙皮。

竹篾带缠绕中浇淋的树脂具体类型在现有技术中也以有所披露，其不属于本车体结构和制备方法的重点，因此不再赘述。

环肋20整体呈环形结构，其沿周向固定在筒体10内壁上，以此形成加强筋结构。在一个优选实施例中，环肋20由若干个小段拼接成环形而成，小段的连接处经切割打磨成一定坡度后焊接使其整体呈弧形，连接处直接焊接连接成整体，或者连接处焊接有带孔的小尺寸钢板，通过该小尺寸钢板利用螺栓连接使各小段连接成一个整体。在一个优选实施例中，环肋20形状与筒体内壁的环向弧形预留凹槽吻合，其嵌入凹槽中并通过胶黏剂填满预留槽中的空隙，以固定连接环向梁与厢体，并增加缓冲能力和隔音能力。

在一个优选实施例中，环肋20的每小段的侧面开孔，并通过预埋的螺栓与环肋20小段连接，以固定筒体10与环肋20。

各筒体10之间设置有连接环30，如图1所示，连接环30设置在两筒体10之间，其两端设置有凸台，筒体10连接端端部搭设在该凸台上，再通过紧固连接锁紧，即可将两筒体10轴向连接紧固。

壳体末端的筒体10端部上设置有端头40，用于在末端将筒体与壳体其他部件连接或封闭。

在一个较佳实施例中，还设置有纵向筋，其在筒体内壁内沿环肋20的周向布置，以将各环肋20串接，所述环肋与纵向筋在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构。优选地，纵向筋数量为多个，沿环向均匀布置，更优选地，筒体内壁沿纵向开有凹槽，纵向筋设置在纵向凹槽内，且环肋上开设有开孔，纵向筋穿过该开孔后与环肋连接固定，从而形成笼状骨架结构。

本实用新型制备壳体的一个优选实施例中，其具体过程如下：

(1)竹篾预处理：将原竹的竹青、竹黄去掉，剩余部分剖切成竹蔑，将所述竹篾进行脱水防腐处理，之后连接成连续长的竹篾带；竹青部分维管束结构过于致密，树脂不易渗入，不适宜用于与树脂复合，竹黄部分强度太低，所以将这两部分都去掉，选用强度高、树脂能够进入的剩余部分，竹材最好选用3-4年生的青壮年的竹子，竹材的力学强度最好，竹篾脱水防腐处理使竹篾不易腐蚀，寿命长，具体的脱水防腐处理方式不做限制，脱水方式可以采用晒干、烘干等方式去除竹材的水分，使其含水率降至10％以下，防腐处理可以采用不破坏竹材力学性能的任意现有方式。

具体处理时，可以先制备竹篾带，即将多条竹篾片间隔布置并编制成帘状，其中包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类。之后，将两类竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层，且边缠绕边淋浇改性后的树脂，使竹篾带浸润所述改性后的树脂并粘结固化成型，脱模形成蒙皮。

(2)制作芯模：根据具体鱼雷型号尺寸制作相应芯模。

(3)缠绕筒体10，即将竹篾带横向、纵向、螺旋交叉缠绕在芯模上，边缠绕边淋浇改性后的树脂，使竹篾带浸润改性后的树脂并粘结固化成型，脱模后制成车体车身。采用横向、纵向、螺旋交叉缠绕的组合缠绕方式，使缠绕出的筒体10表面各个点上的各个方向强度均匀，淋浇树脂的方式使竹篾带浸润树脂，与现有的通过浸胶槽浸胶的方式相比，可以使质地较硬的竹篾浸润更多树脂。

(4)将环肋20嵌入并固定与筒体10内壁上的环形凹槽中，优选环肋20是由若干个小段拼接成环形而成，小段的连接处经切割打磨成一定坡度后焊接使其整体呈弧形，连接处直接焊接以连接成整体，或者连接处焊接带孔的小尺寸钢板，通过该小尺寸钢板利用螺栓连接使各小段连接，形成一个整体。

本实用新型的竹缠绕壳体是以竹材为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺制成的。为满足壳体的整体刚度需要，采用筒体加骨架的形式制作。筒体就是竹缠绕层，骨架主要是由环肋或有环肋与纵向筋相互交错而成，其材质可以是钢材、铝合金、镁合金等金属或其它高强非金属材料。筒体与骨架之间的连接方式可以是开槽限位结合粘结或者是螺栓定位结合粘结；开槽限位即筒体制作时就已经形成环向凹槽，在筒体纵向上均匀分布，环肋分段放入环形槽中，并用高强粘结剂与筒体固定；然后用纵向筋将各个环肋连接起来，形成一个高刚度的骨架。

若采用螺栓定位则需要在缠绕时定位放入螺栓，待筒体制作完成固化后，再将骨架与预埋的螺栓连接在一起，环肋与筒体间涂上高强胶黏剂，形成一个高刚度的整体。

本方案的鱼雷壳体结构，其整体强度和承受压力以及拉力经过实际测试验证，从拉伸、压缩、弯曲、剪切四部分数据计算，只要其缠绕层厚度满足一定条件即可正常的力学和强度要求，例如缠绕层厚度不小于44mm，优选是横向缠绕厚度至少24mm，纵向缠绕厚度至少20mm，就可以满足基本鱼雷正常的力学和强度要求。

本方案的鱼雷壳体其结构简单，制作工艺简单，而且制备原料资源可再生、绿色环保、节能减排，竹缠绕复合壳体难燃，噪声低，能够吸收声音，隐蔽性好，成本低。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本的较佳实施例而已，并不用以限制本，凡在本的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种鱼雷壳体结构，其由多个舱段连接而成，其中，每个舱段包括中空筒体及设置在筒体内壁上的环肋，所述筒体是由竹篾浸润树脂后缠绕固化而成，所述环肋呈环形并沿周向固定在所述筒体内壁。

2.根据权利要求1所述的鱼雷壳体结构，其中，所述环肋由若干个小段拼接成环形而成。

3.根据权利要求1或2所述的鱼雷壳体结构，其中，所述筒体内壁开有环形凹槽，所述环肋通过嵌入所述环形凹槽中并利用螺栓或粘接固定。

4.根据权利要求1或2所述的鱼雷壳体结构，其中，所述筒体内壁内沿所述环肋的周向布置有多个纵向筋，以将各环肋串接，所述环肋与纵向筋在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构。

5.根据权利要求1或2所述的鱼雷壳体结构，其中，所述竹篾浸润树脂后缠绕通过竹篾带浸润树脂后缠绕在芯模上实现，其中所述竹篾带为由多条竹篾片间隔一定间隙编织成的帘状，其包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类，所述竹篾带在芯模上的缠绕为横向竹篾带与纵向竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层而叠加形成。

6.根据权利要求1或2所述的鱼雷壳体结构，其中，所述各筒体之间设置有连接环，其两端分别与待连接的筒体端部搭接并紧固，从而将各筒体连接。