CN218489161U - 一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下潜器技术领域，具体涉及一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体；其中，轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，包括：依次铺设的第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮，所述第一蒙皮包括第一表面耐老化层和第一表面短纤维层、以及第一表面结构层；所述抗压浮力层的上表面和下表面上设有槽道，且沿所述抗压浮力层的厚度方向上设有槽孔，所述槽道内所述槽孔填充有粘结树脂。该轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体重量轻、整体结构承载性能好；采用真空辅助树脂传递模塑工艺整体、一次成型，保证了各层间材料粘接的可靠性和厚度均与一致性。

Description

一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体

技术领域

本实用新型涉及水下潜器技术领域，具体涉及一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体。

背景技术

目前，随着深海资源的勘测和军事斗争的实际需要，对水下潜器的性能提出了更高的要求。水下潜器的承载结构壳体起到设备搭载、减阻导流和起吊承载的作用，对其轻量化指标的要求特别严苛，要求在满足承载结构壳体性能的情况下，尽可能的将重量降到最低。这就给产品的结构设计和成型工艺提出了更高的要求，在结构设计提出的结构厚度下，工艺需能将其实现。

产品结构设计为环氧树脂基碳纤维增强复合材料为蒙皮和环氧树脂基玻璃微珠浮力材料为芯层的夹层结构轻量化承载结构壳体，理论重量和结构性能均满足指标要求，然而在产品制造过程中，由于产品外形和结构复杂，往往需要蒙皮和芯层分多次成型，成型方式采用传统手糊成型工艺生产，该工艺制造的产品受工人手工涂胶不均匀的影响，使得蒙皮壁厚不均匀,手工且多次成型给成型后的产品带来了较大的质量问题，如蒙皮和芯层间粘接界面出现气泡、分层等，该类问题不仅影响产品的承载结构壳体性能，同时深海高水压下，气泡、分层内浸水对潜器的浮力也会受到较大影响，采用传统成型工艺制造的该结构类产品已不能满足性能指标和使用需求，这对于深海工作的潜器会带来较大的安全风险隐患，必须要解决这个技术瓶颈问题，才能将该轻量化结构设计得以在产品上实现应用。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的支架不能满足试验复杂多变的空气温度测点位置要求，通用性差，从而提供一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，包括：依次铺设的第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮，所述第一蒙皮包括第一表面耐老化层和第一表面短纤维层、以及第一表面结构层；所述第二蒙皮包括第二表面耐老化层和第二表面短纤维层、以及第二表面结构层，所述第一表面结构层和第二表面结构层靠近所述抗压浮力层；所述抗压浮力层的上表面和下表面上设有槽道，且沿所述抗压浮力层的厚度方向上设有槽孔，所述槽道内所述槽孔填充有粘结树脂。

进一步地，所述槽道包括横向槽体和纵向槽体，所述横向槽体和纵向槽体交叉设置。

进一步地，所述第一表面耐老化层和第一表面短纤维层、第二表面耐老化层、以及第二表面短纤维层的厚度为0.15-0.2mm。

进一步地，所述第一表面结构层和第二表面结构层为树脂基增强纤维增强复合材料层合板。

进一步地，所述树脂基增强纤维增强复合材料层合板包括多层碳纤维多轴向布，相邻的两层所述碳纤维多轴向布相互垂直设置。

进一步地，多层所述碳纤维多轴向布分别沿0°和90°错缝铺放。

进一步地，多层所述碳纤维多轴向布沿±45°错缝铺放。

进一步地，每层所述碳纤维多轴向布的厚度0.2～0.6mm。

进一步地，所述抗压浮力层由环氧树脂基玻璃微珠浮力材料制作而成。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，包括：依次铺设的第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮，所述第一蒙皮包括第一表面耐老化层和第一表面短纤维层、以及第一表面结构层；所述第二蒙皮包括第二表面耐老化层和第二表面短纤维层、以及第二表面结构层，所述第一表面结构层和第二表面结构层靠近所述抗压浮力层；所述抗压浮力层的上表面和下表面上设有槽道，且沿所述抗压浮力层的厚度方向上设有槽孔，所述槽道内所述槽孔填充有粘结树脂。

第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮依次堆叠设置，同时，第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮为干法铺放，即所铺设的第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮均未浸润粘结树脂；最后将粘结树脂利用真空负压导入到模具的模腔内的第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮，进行整体共固化的一次成型工艺。该轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体重量轻、整体结构承载性能好；采用真空辅助树脂传递模塑工艺整体、一次成型，保证了各层间材料粘接的可靠性和厚度均与一致性，满足了结构强度和耐渗水性能，杜绝了第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮的粘接界面出现气泡、分层等缺陷问题，极大的提高了承载结构壳体的使用寿命、安全系数和可靠性。形成了可满足轻量化、结构承载性能、环境适应性等一系列性能指标要求的新型潜器承载结构壳体，该承载结构壳体是轻量化高性能深海潜器升级换代必不可少的重要配套装备。

2.本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，所述槽道包括横向槽体和纵向槽体，所述横向槽体和纵向槽体交叉设置。该槽道的设置，便于粘结树脂通过抗压浮力层的槽道蔓延至整个抗压浮力层，并且该槽道与槽孔连通，使得粘结竖直可以可以从第二蒙皮流入至第一蒙皮，并将第一蒙皮逐渐浸透，从而利用粘结树脂浸渍整个承载结构壳体。

3.本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，所述第一表面耐老化层和第一表面短纤维层、第二表面耐老化层、以及第二表面短纤维层的厚度为0.15-0.2mm。并采用短纤维毡层和环氧树脂成型，第一表面短纤维层和第二表面短纤维层可使成型表面降低孔隙率更加密实，防止深海水压对内部结构层的破坏，同时对第一表面耐老化层和第二表面耐老化层、以及后续的外表面隔离层具有良好的粘接过度作用。

4.本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，所述第一表面耐老化层和第二表面短纤维层由环氧树脂胶衣和2％ (质量分数)气相二氧化硅组成。如此设计使环氧树脂胶衣层自身材料耐腐蚀性能优良，而均匀混入气相二氧化硅结构剖面类似砖墙结构，形成了多层玻璃鳞片的隔离层，极大的提高了承载结构壳体外壳体的耐化学腐蚀性，同时该致密层具有很好的疏水能力。

5.本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，所述树脂基增强纤维增强复合材料层合板包括多层碳纤维多轴向布，相邻的两层所述碳纤维多轴向布相互垂直设置。多层碳纤维多轴向布不同角度错缝铺放，可以获得较大的面内剪切强度，使第一蒙皮和第二蒙皮的各项受力趋于同性受力更加均衡，同时多轴向布相对方格编制布更利于粘结树脂对第一蒙皮和抗压浮力层、以及第二蒙皮的浸润。

提供实用新型内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的剖视图；

图2为本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的抗压浮力层的结构示意图；

图3为本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的辅材层的结构示意图；

图4为本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的粘结树脂流道的结构示意图；

图5为本实用新型提供的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的粘结树脂注入结构示意图。

附图标记说明：

1-第一蒙皮；11-第一表面耐老化层；12-第一表面短纤维层；13- 第一表面结构层；2-抗压浮力层；21-槽道；22-横向槽体；23-纵向槽体；24-槽孔；3-第二蒙皮；31-第二表面耐老化层；32-第二表面短纤维层；33-第二表面结构层；4-粘结树脂流道；41-注入口；42-主干道；43-分支干道；5-抽真空负压接口；6-脱模层；7-第一导气层；8-第一层密封袋膜；9-第二导气层；10-第二层密封袋膜；101- 密封胶条；102-模具。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向 "、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右 "、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针 "等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/ 或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

请参阅图1至图5所示，本实用新型提供了一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，包括：依次铺设的第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3，所述第一蒙皮1包括第一表面耐老化层11 和第一表面短纤维层12、以及第一表面结构层13；所述第二蒙皮3包括第二表面耐老化层31和第二表面短纤维层32、以及第二表面结构层33，所述第一表面结构层13和第二表面结构层33靠近所述抗压浮力层2；所述抗压浮力层2的上表面和下表面上设有槽道21，且沿所述抗压浮力层2的厚度方向上设有槽孔24，所述槽道21内所述槽孔24填充有粘结树脂。

第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3依次堆叠设置，同时，第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3为干法铺放，即所铺设的第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3均未浸润粘结树脂；最后将粘结树脂利用真空负压导入到模具的模腔内的第一蒙皮1 和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3，进行整体共固化的一次成型工艺。该轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体重量轻、整体结构承载性能好；采用真空辅助树脂传递模塑工艺整体、一次成型，保证了各层间材料粘接的可靠性和厚度均与一致性，满足了结构强度和耐渗水性能，杜绝了第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3的粘接界面出现气泡、分层等缺陷问题，极大的提高了承载结构壳体的使用寿命、安全系数和可靠性。形成了可满足轻量化、结构承载性能、环境适应性等一系列性能指标要求的新型潜器承载结构壳体，该承载结构壳体是轻量化高性能深海潜器升级换代必不可少的重要配套装备。

在一些可选的实施例中，所述槽道21包括横向槽体22和纵向槽体23，所述横向槽体22和纵向槽体23交叉设置。该槽道21的设置，便于粘结树脂通过抗压浮力层2的槽道21蔓延至整个抗压浮力层2，并且该槽道21与槽孔24连通，使得粘结竖直可以可以从第二蒙皮3流入至第一蒙皮1，并将第一蒙皮1逐渐浸透，从而利用粘结树脂浸渍整个承载结构壳体。

在一些可选的实施例中，所述第一表面耐老化层11和第二表面短纤维层32由环氧树脂胶衣和2％(质量分数)气相二氧化硅组成；且所述第一表面耐老化层11和第二表面耐老化层31的厚度为 0.15-0.2mm。所述第一表面耐老化层11和第二表面耐老化层31是不含纤维的富树脂层。如此设计使环氧树脂胶衣层自身材料耐腐蚀性能优良，而均匀混入气相二氧化硅结构剖面类似砖墙结构，形成了多层玻璃鳞片的隔离层，极大的提高了承载结构壳体外壳体的耐化学腐蚀性，同时该致密层具有很好的疏水能力。

第一表面短纤维层12和第二表面短纤维层32的厚度均匀为0.15-0.2mm，并采用短纤维毡层和环氧树脂成型，第一表面短纤维层 12和第二表面短纤维层32可使成型表面降低孔隙率更加密实，防止深海水压对内部结构层的破坏，同时对第一表面耐老化层11和第二表面耐老化层31、以及后续的外表面隔离层具有良好的粘接过度作用。

在一些可选的实施例中，所述第一表面结构层13和第二表面结构层33为树脂基增强纤维增强复合材料层合板。该层为主承力层，具有优良的耐腐蚀和力学性能，其抗拉强度和模量甚至高于一般钢材，但其比重不到钢的1/4。其中，所述树脂基增强纤维增强复合材料层合板包括多层碳纤维多轴向布，相邻的两层所述碳纤维多轴向布相互垂直设置。

具体地，多层所述碳纤维多轴向布可以分别沿承载结构壳体的 0°和90°错缝铺放。

多层所述碳纤维多轴向布还可以沿±45°错缝铺放。多层碳纤维多轴向布不同角度错缝铺放，可以获得较大的面内剪切强度，使第一蒙皮1和第二蒙皮3的各项受力趋于同性受力更加均衡，同时多轴向布相对方格编制布更利于粘结树脂对第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3的浸润。

在一些可选的实施例中，每层所述碳纤维多轴向布的厚度0.2～ 0.6mm。

所述抗压浮力层2由环氧树脂基玻璃微珠浮力材料制作而成。此材料可根据水下潜器的浮力要求对材料密度进行设计调整，以满足不同水深的抗压和浮力要求。浮力材料为固体可切割加工的材料，在浮力材料上表面和下表面进行槽道21加工，槽深和槽宽需根据产品结构和工艺需求进行设定，同时将浮力材料厚度方向打贯穿的槽孔24，槽孔24将上表面和下表面槽间进行连通。如此设计使得，浮力材料表面加工的槽道21使粘结树脂快速流动和浸润距离的必要手段，粘结树脂通过在加工的槽道21内的流动，进而对帖覆在抗压浮力层2 上表面的第一蒙皮1和的人蒙皮进行浸润，贯穿的槽孔24可保障抗压浮力层2上表面和下表面纤维增强材料浸润的同步性，同时在抗压浮力层2内每个槽孔24内形成树脂胶柱，更提高了第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3间的粘接强度。

本实用新型还提供了一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体的一体化成型工艺，包括以下步骤：

S1，根据承载结构壳体的外形和结构提供满足要求的模具，模具上设有多个成粘结树脂注入口和抽真空负压接口5；其中，该模具具备一定的结构刚度、精准的尺寸和外形、完好的密封性、可拔模特性及产品成型所要求的抗热变形能力。

S2，在所述模具上使用毛滚滚涂一层环氧树脂胶衣和2％(质量分数)气相二氧化硅，并组成第一表面耐老化层11，用量根据设计要求精准计量，滚涂完成后待室温固化，复合材料层的厚度为0.1～ 0.15mm。

S3，在已固化的第一表面耐老化层11均匀喷涂适量纤维固定胶，并铺放第一表面短纤维层12，然后将第一表面结构层13铺设在第一表面短纤维层12上，所述第一表面短纤维层12的第一层碳纤维多轴向布沿与所述承载结构壳体的轴向一致的方向铺放，每个幅宽碳纤维多轴向布间对接铺放，当碳纤维多轴向布铺满整个模具表面后，在第一层碳纤维多轴向布上喷涂适量纤维固定胶，沿与第一层碳纤维多轴向布接缝的45°方向铺放第二层碳纤维多轴向布，后续依次按此方法铺放剩余的-45°和90°碳纤维多轴向布；如此设计使得碳纤维多轴向布不同角度错缝铺放，可以获得较大的面内剪切强度，使第一蒙皮 1的各项受力趋于同性承力更加均衡。

S4，抗压浮力层2为多块拼接而成整体，铺放时控制拼接缝隙，缝隙要求小于0.5mm，并将每块抗压浮力层2上表面和下表面上的槽道21一一对正；以保证粘结树脂在抗压浮力层2的槽道21内流动通畅。

S5，第二表面结构层33铺设在抗压浮力层2上，所述第二表面结构的第一层碳纤维多轴向布沿与所述承载结构壳体的轴向一致的方向铺放在抗压浮力层2上，每个幅宽碳纤维多轴向布间对接铺放，当碳纤维多轴向布铺满整个模具表面后，在第一层碳纤维多轴向布上喷涂适量纤维固定胶，沿与第一层碳纤维多轴向布接缝的45°方向铺放第二层碳纤维多轴向布，后续依次按此方法铺放剩余的-45°和90°碳纤维多轴向布；如此设计使得碳纤维多轴向布不同角度错缝铺放，可以获得较大的面内剪切强度，使第二蒙皮3的各项受力趋于同性承力更加均衡。

S6，对第二表面结构均匀喷涂适量纤维固定胶，并铺放第二短纤维层，在所述第二短纤维层上使用毛滚滚涂一层环氧树脂胶衣和2％ (质量分数)气相二氧化硅，并组成第二表面耐老化层31，滚涂完成后待室温固化，复合材料层的厚度为0.1～0.15mm；

S7，在第一蒙皮1表面依次铺放辅材层，辅材层包括脱模层6、第一导气层7、粘结树脂流道4、第一层密封袋膜8、第二导气层9、第二层密封袋10膜；

S8，将环氧树脂和固化剂进行混合搅拌均匀组成粘结树脂，粘结树脂凝胶时间为4～6小时，粘结树脂的粘度为0.15～0.25Pa·s；将一端连接模具的粘结树脂流道4的管路连接至粘结树脂注入端，将真空负压管路连接至模具的粘结树脂排出口，第一层密封袋膜8内真空压力需达到-0.07MPa～-0.08MPa，第二层密封袋10膜真空压力需达到-0.09MPa～-0.1MPa，粘结树脂在注射设备正压力和真空负压的作用下被导入所述模具的模腔内，粘结树脂先流经辅材层，辅材层被粘结树脂浸透后，第二蒙皮3被浸透，然后粘结树脂通过抗压浮力层2 的槽道21和抗压浮力层2内的槽孔24流入至第一蒙皮1，并将第一蒙皮1逐渐浸透；当每个粘结树脂排出口都溢出粘结树脂，说明粘结树脂已将辅材层和第二蒙皮3、抗压浮力层2、以及第一蒙皮1浸渍完全，即可停止粘结树脂注入，但需持续保持真空负压端的真空压力，直至粘结完全固化后，再停止真空负压；

S9，对承载结构壳体在模状态进行加热固化。

其中，脱模层6采用聚酯纤维编织布制作而成。如此设计使得承载结构壳体成型后将该层布与制品剥离，形成内表面纹理均匀、无胶棱和毛刺的亚光表面。

第一导气层7和第二导气层9均采用2mm厚的聚酯纤维蓬松织物制作而成。如此设计使得蓬松织物利于形成导气的通道，使真空压力均匀快速的传递到制品表面。

粘结树脂流道4包括三个注入口41，分别沿着承载结构壳体的延伸方向间隔设置，同时粘结树脂流道还包括主干道42和分支干道43，主干道42与横向槽体22重合设置，分支干道43与纵向槽体23重合设置；其中，粘结树脂进入和排出口均经粘结树脂导流模拟软件仿真设计和试验验证，完全符合该尺寸外形和内部结构设计的产品进行真空粘结树脂导入工艺的实施。

粘结树脂流道4采用尼龙缠绕管制作而成，可以给粘结树脂提供一个截面积相对较大的通道。如此设计，粘结树脂不仅可以快速流过，同时可在缠绕管的接缝内快速向外扩散，而不会出现流道设计不合理造成的粘结树脂浸润不完全的白斑现象，极大的提高了树脂浸润效率和纤维铺层浸润质量。

第一层密封袋膜8采用尼龙聚酯材料制作而成，第一层密封袋膜 8、密封胶条102和模具形成密封空间，对该密封空间进行抽真空加压，使其上述所铺放的材料在大气压力下贴合到位，袋膜内的压力值应满足设计要求，才可满足对树脂导入速度和距离的要求。

导气层采用克重小于30g/㎡的玻璃纤维表面毡制作而成。如此设计，使得该毡层既具有良好的导气作用，同时较薄的丝网结构其透视性较好，便于后期透过第一层密封袋膜8和第二层密封袋膜10观察内部粘结树脂导入浸润情况。

第二层密封袋膜10采用尼龙聚酯材料制作而成，第二层密封袋膜 10、密封胶条和第一层密封袋膜8形成密封空间，对该密封空间进行抽真空加压。如此设计，第二层密封袋膜10可以对第一层密封袋膜8 起到防漏备份的作用，关键起到，粘结树脂浸润完第一层袋膜内的产品铺层后，大气压力将降低，使制品含胶量和厚度增加，第二层密封袋膜10内无树脂进入，可持续保持对真空压力，以保证产品厚度。

采用一体成型工艺制作而成的，是采用干法形式将所有第一蒙皮 1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3都铺放完，最后将粘结树脂导入到第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3内，第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3的铺放不再受粘结树脂固化时间的影响，可进行精准的铺放定型工作，极大的提高了第一蒙皮1和抗压浮力层 2、以及第二蒙皮3的均匀性；粘结树脂在设备正压力和模腔内真空负压下在第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3内进行扩散浸渍，纤维层内含胶量低为35％左右，承载结构壳体树脂用量减少1/4，同时浮力材料也实现了一次性的粘接和共固化，省去了后期粘接的胶接层，使总重量减轻1/5，为装备轻量化设计作出了较大贡献；保证了第一蒙皮1和抗压浮力层2、以及第二蒙皮3间粘接的可靠性和厚度均匀一致性，杜绝了承载结构壳体表面鼓包分层的缺陷问题，极大的提高了承载结构壳体的使用寿命、安全系数和可靠性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，包括：

依次铺设的第一蒙皮(1)和抗压浮力层(2)、以及第二蒙皮(3)，所述第一蒙皮(1)包括第一表面耐老化层(11)和第一表面短纤维层(12)、以及第一表面结构层(13)；

所述第二蒙皮(3)包括第二表面耐老化层(31)和第二表面短纤维层(32)、以及第二表面结构层(33)，所述第一表面结构层(13)和第二表面结构层(33)靠近所述抗压浮力层(2)；

所述抗压浮力层(2)的上表面和下表面上设有槽道(21)，且沿所述抗压浮力层(2)的厚度方向上设有槽孔(24)，所述槽道(21)内所述槽孔(24)填充有粘结树脂。

2.根据权利要求1所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，所述槽道(21)包括横向槽体(22)和纵向槽体(23)，所述横向槽体(22)和纵向槽体(23)交叉设置。

3.根据权利要求1所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，所述第一表面耐老化层(11)和第一表面短纤维层(12)、第二表面耐老化层(31)、以及第二表面短纤维层(32)的厚度为0.15-0.2mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，所述第一表面结构层(13)和第二表面结构层(33)为树脂基增强纤维增强复合材料层合板。

5.根据权利要求4所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，所述树脂基增强纤维增强复合材料层合板包括多层碳纤维多轴向布，相邻的两层所述碳纤维多轴向布相互垂直设置。

6.根据权利要求5所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，多层所述碳纤维多轴向布分别沿0°和90°错缝铺放。

7.根据权利要求6所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，多层所述碳纤维多轴向布沿±45°错缝铺放。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，每层所述碳纤维多轴向布的厚度0.2～0.6mm。

9.根据权利要求8所述的轻量化水下潜器复合材料夹层承载结构壳体，其特征在于，所述抗压浮力层(2)由环氧树脂基玻璃微珠浮力材料制作而成。

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