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碳纤维复合材料导弹发射筒的制造工艺

时间:2021-12-11 16:44 作者:admin 点击:

  箱(筒)式发射技术是当今世界上流行的、先进的发射装置设计技术。因其能够有效地提高导弹武器系统的贮存可靠性,并具有全天候适应能力及战场快速反应能力等优点,被当今各种陆基和舰载先进导弹武器系统采用。随着导弹技术的快速发展,对发射箱(筒)的体积、质量、环境适应性等方面也提出更为严格的要求。由于复合材料具有高比强、高比模、结构可设计等优点,国内外专家就复合材料在大截面、长尺寸的战略导弹发射筒应用方面开展了大量的研究工作,并获得了成功。

  我国战略导弹发射筒也采用树脂基复合材料,比铝合金发射筒轻28%。发射筒采用纤维增强复合材料,可以很好地解决金属结构筒体存在的重量大、焊接变形、易锈蚀等问题,是未来主要发展趋势之一。发射筒筒体结构设计主要根据导弹外形结构、弹翼分布、导弹在筒内的支撑与导向方式以及其他使用要求进行。筒体截面形状为圆形;发射筒内壁需能耐受高温燃气流冲刷和多次使用要求,筒内壁选用了金属内衬,外层承载结构采用碳纤维/环氧树脂复合材料;考虑到筒前端受到较大的冲击载荷,发射筒前、后法兰选用高强铝合金;筒体设计有前、后吊装箍,保证发射筒的起吊和放置,吊装箍为高强铝合金材料。发射筒筒体由金属内衬、复材结构层、前法兰、后法兰、环筋、前吊装箍、后吊装箍等组成。

  对于复合材料薄壁筒体,在满足力学性能的同时,还应满足耐烧蚀、电磁屏蔽、耐环境等功能要求,因此必须充分注重其结构、功能一体化铺层设计。本文碳纤维增强复合材料发射筒筒体的材料设计,采用以碳纤维为增强体、环氧树脂为基体制作筒体的复材结构层,以钢内衬作为耐烧蚀层和屏蔽层,法兰、吊装箍等辅件采用高强铝合金材料。

  复合材料发射筒以钢内衬为芯模,外缠碳纤维/环氧树脂复合材料为结构层,在150℃下,经历10h,高温固化成型。复合材料发射筒采用自动化设备连续纤维成型,工艺简便且材料制造和制品成型同时完成,体现了复合材料制品的材料、设计和制造三者间的密切关系。内衬厚度1.5mm;外层为厚度5.5mm的碳纤维/环氧树脂复材结构层;复材结构层外缠绕9根复材环筋,前、后法兰为铝制,吊装箍位于其中2只复材环筋上。

  利用发射筒上的2个水平起吊箍进行固定,对发射筒进行气密试验和水压试验,气密试验满足24h压降不低于10%的要求;对发射筒进行压力1.5MPa、保压5min的水压试验,发射筒各部件未见异常和损伤,满足设计要求。对发射筒进行了满载情况下的吊装、运输试验,试验后检查发射筒未见损伤。对发射筒进行了发射试验,试验后发射筒钢内衬经过除灰处理后,表面呈微黄,未见明显烧蚀痕迹,可以满足燃气多次冲刷的使用要求;发射筒内腔及外形结构未见变形,金属法兰和复材结构层未见分层破坏。返回搜狐,查看更多欧洲杯买球官网

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