本發(fā)明涉及導(dǎo)彈發(fā)射筒技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒及其制備方法。

背景技術(shù)：

發(fā)射器是戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的重要組成部分，可用于導(dǎo)彈的貯存、運(yùn)輸和發(fā)射。為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)突發(fā)性、速?zèng)Q性和多維性的特點(diǎn)，武器輕量化是科研重中之重。因此，復(fù)合材料發(fā)射器已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。目前的全金屬和帶有金屬內(nèi)襯的復(fù)合發(fā)射器均無(wú)法滿(mǎn)足最輕量化的要求，而復(fù)合材料發(fā)射器使用的材料也多為玻璃鋼，火箭或?qū)棸l(fā)射時(shí)對(duì)發(fā)射筒內(nèi)壁燒蝕明顯，通常只能使用一次。戰(zhàn)時(shí)，補(bǔ)給彈藥的同時(shí)，也需要補(bǔ)發(fā)射器，加大了補(bǔ)給難度。對(duì)于需要快速響應(yīng)作戰(zhàn)部隊(duì)，所能攜帶物資有限，需要攜帶備用發(fā)射器就意味著所能攜帶的彈藥量減少，研制一種輕且可重復(fù)使用的發(fā)射器具有十分重要的戰(zhàn)略意義和使用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒及其制備方法。

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，如何制備一種新的發(fā)射筒，使制得的發(fā)射筒具有重量輕、耐高溫火焰沖刷，承載能力強(qiáng)、耐高壓、密封性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)、維修成本低、可重復(fù)使用等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒，其包含復(fù)合材料筒體，導(dǎo)軌，鎖緊機(jī)構(gòu)安裝塊，筒體兩端金屬接頭，吊裝塊，支座和支座腳，環(huán)向加強(qiáng)筋和插頭脫落窗；其特征在于，復(fù)合材料筒體為碳纖維和玻璃纖維混雜復(fù)合纖維，復(fù)合材料筒體層次由內(nèi)到外依次為耐熱防沖刷層，玻璃纖維層，碳纖維結(jié)構(gòu)層，防電磁屏蔽層，玻璃纖維層，筒上零件和表面涂漆層。

筒體，導(dǎo)軌和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝塊一體成型；筒體兩端金屬接頭和筒體通過(guò)膠粘劑連接；插頭脫落窗口和筒體通過(guò)膠粘劑連接；吊裝塊及支座和筒體通過(guò)膠粘劑和環(huán)向加強(qiáng)筋連接；支座和支座腳通過(guò)螺栓連接。

所述的筒體纖維材料優(yōu)選為預(yù)浸料。預(yù)浸料的切割、鋪貼極為方便，能實(shí)現(xiàn)纖維的不同取向，且樹(shù)脂含量分布均勻，在提高工藝效率的同時(shí)有效保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

所述的耐熱涂層優(yōu)選為磷酸鹽基涂料。其本身具有優(yōu)良的耐熱防腐性能，價(jià)廉，污染少等特點(diǎn)，選用固化溫度較低甚至可常溫固化的磷酸鹽基涂料，可大大縮短工藝時(shí)間。

所述的防電磁屏蔽層優(yōu)選為銅網(wǎng)或電纜導(dǎo)線(xiàn)。銅網(wǎng)或電纜導(dǎo)線(xiàn)具有良好的導(dǎo)電性能，可用于防電磁屏蔽，且金屬活動(dòng)較低，可避免和碳纖維之間發(fā)生電極腐蝕。

所述的吊裝塊、支座和脫落窗選為碳纖維預(yù)浸料。吊裝塊、支座和脫落窗等小件形狀復(fù)雜，利用預(yù)浸料的特點(diǎn)，利于成型。

所述的支座腳和筒體兩端接頭為防銹鋁合金，接頭根據(jù)箱蓋的連接要求，選擇螺紋或法蘭連接。由于箱蓋和筒體之間需要經(jīng)常拆裝，所以選用耐磨更高的金屬材質(zhì)，采用防銹鋁合金以避免海運(yùn)等潮濕環(huán)境的影響。

所述的加強(qiáng)筋為碳纖維環(huán)向纏繞形成。利用環(huán)向加強(qiáng)筋固定支座和吊裝塊，同時(shí)保證筒體吊裝運(yùn)輸時(shí)該處的受力強(qiáng)度，該處受力方向較單一，采用纏繞成型效率較高。

一種復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒的制備方法，其具體步驟為：

(1)制作筒體芯軸模具，通過(guò)控制芯模的形狀，在芯模上依次鋪設(shè)耐熱防沖刷層，玻璃纖維層，碳纖維結(jié)構(gòu)層，防電磁屏蔽層及玻璃纖維層，確保筒體、導(dǎo)軌和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝塊一體成型，筒體內(nèi)部通過(guò)螺釘連接鎖緊機(jī)構(gòu)，在鎖緊機(jī)構(gòu)安裝塊內(nèi)嵌螺紋鋼套；

(2)筒體機(jī)加打磨到位后進(jìn)行脫模，完成后切割出脫落窗口；

(3)單獨(dú)成型吊裝塊及支座，然后與筒體膠粘連接，吊塊和支座翻邊處進(jìn)行碳纖維纏繞加強(qiáng)；

(4)粘接兩端金屬接頭和脫落窗口；

(5)螺接支座腳，修飾噴漆，得到復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

1)設(shè)計(jì)了一種全復(fù)合材料發(fā)射筒，和全鋁合金發(fā)射筒相比，減重明顯；

2)通過(guò)兩種材料的混合，利用玻璃纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度高、韌性好但剛度不足和碳纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度高，剛度好，但韌性不足的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，有效滿(mǎn)足愈發(fā)復(fù)雜的發(fā)射環(huán)境要求；

3)通過(guò)控制芯軸的結(jié)構(gòu)尺寸，可設(shè)計(jì)不同截面形狀；

4)將筒體和導(dǎo)軌等一體成型，減少二次固化，有效提高工藝效率；

5)采用人工鋪設(shè)，可設(shè)計(jì)不同壁厚，優(yōu)化筒體形狀，達(dá)到輕量化要求；

6)支座腳，兩端接頭采用金屬材料，提高使用壽命和可維修性；

7)環(huán)向纏繞加強(qiáng)筋既可以用來(lái)加固吊裝塊和支座的安裝，又可以作為筒體的整體加強(qiáng)部件；

8)經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)射筒筒體具有較高的強(qiáng)度，可經(jīng)受短時(shí)間的高溫沖刷；

9)配合前后金屬筒蓋，加上筒體屏蔽層，具有良好的電磁屏蔽效果；

10)經(jīng)簡(jiǎn)單維護(hù)后，可重復(fù)使用；

11)經(jīng)驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)能夠提供良好的氣密效果。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于：

筒體由全復(fù)材組成，利用玻璃纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度高、韌性好但剛度不足和碳纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度高，剛度好，但韌性不足的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，并且減重明顯，有效滿(mǎn)足愈發(fā)復(fù)雜的發(fā)射環(huán)境要求。所述發(fā)射筒其制備方法，筒體和導(dǎo)軌及內(nèi)部安裝塊一體成型，兩端金屬結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)膠粘接，并用密封劑密封，密封效果良好且工藝簡(jiǎn)單，提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料發(fā)射筒橫剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料發(fā)射筒端部示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料發(fā)射筒筒體各層示意圖；

圖4為本發(fā)明制造方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下提供本發(fā)明一種復(fù)合材料導(dǎo)彈發(fā)射筒及其制備方法的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

請(qǐng)參見(jiàn)附圖1-4，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種復(fù)合材料發(fā)射筒，包括發(fā)射筒筒體1、螺紋端蓋2、吊裝塊3、支座4、支座腳5、脫落窗6、環(huán)向加強(qiáng)筋7組成。筒體全長(zhǎng)2480±1mm，筒體內(nèi)徑φ1800^+0.27mm，筒體壁厚2.5mm。筒體1結(jié)構(gòu)層次如圖3所示，主要包括耐熱防沖刷層8、玻璃纖維層9、碳纖維結(jié)構(gòu)層10、防電磁屏蔽層11、玻璃纖維層12。所述耐熱沖刷層8選用磷酸鹽基涂料，防電磁屏蔽層11選用afr-250-0.20電纜導(dǎo)線(xiàn)，玻璃纖維8和12選用無(wú)堿預(yù)浸玻璃布，碳纖維層10選用東麗t700單向預(yù)浸料和t300織物預(yù)浸料。

具體制造過(guò)程如下：

1)根據(jù)發(fā)射筒內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，制作一根芯軸模具，并在模具上開(kāi)設(shè)導(dǎo)軌槽以及鎖緊機(jī)構(gòu)安裝板位，使得筒體和導(dǎo)軌以及安裝板一體成型；

2)用丙酮對(duì)芯模進(jìn)行表面清洗處理，并均勻涂抹足量脫模劑；

3)在模具上噴涂3～4次磷酸鹽基涂料，每次間隔30分鐘，涂完后在室溫下放置2小時(shí)，再將芯模放入固化爐固化，形成隔熱防沖刷層；

4)鋪設(shè)一層±45°玻纖織物布，進(jìn)行真空預(yù)壓實(shí)，抽真空力＞70kpa，時(shí)間控制在20分鐘以上；

5)鋪設(shè)10層碳纖維層，并每鋪3～4層進(jìn)行一次真空預(yù)壓實(shí)，以保證鋪層緊密；

6)在碳布外包裹一層電纜導(dǎo)線(xiàn)，之后再鋪設(shè)一層±45°的玻璃布；

7)筒體鋪設(shè)完成后，將筒體固定于纏繞機(jī)上，進(jìn)行opp膜纏繞，以便獲得更好的表面質(zhì)量；

8)放入烘箱進(jìn)行固化：升降溫速度1℃/min，第一階段，升溫至120℃保溫20分鐘，第二階段升溫至135℃保溫20min，第三階段，升溫至150℃，保溫20min，第四階段，升溫至180℃，保溫4h，最后，隨爐降溫至60℃出爐；

9)在兩端螺紋端頭粘接處和兩支座裝配面進(jìn)行機(jī)加；

10)將模具進(jìn)行脫模，去除opp膜；

11)使用乙酸乙酯對(duì)金屬件和筒體進(jìn)行徹底的清洗；

12)將愛(ài)牢達(dá)2014膠粘劑進(jìn)行混合攪拌，在60分鐘操作時(shí)間內(nèi)將筒上零件和筒體膠接；

13)粘接完成后，纏繞環(huán)向90°加強(qiáng)筋：使用t700碳絲，在30n張力下進(jìn)行纏繞；

14)裝配完成后，再進(jìn)行二次固化；

15)在裝配位置刮膩?zhàn)蛹訌?qiáng)密封并二次裝配支座腳；

16)氣密試驗(yàn)：發(fā)射筒前后端利用發(fā)射筒兩端的m190×2的外螺紋和帶內(nèi)螺紋的法蘭連接，前后密封采用o形墊圈密封，在法蘭上開(kāi)孔，前端開(kāi)孔連接氣壓表，后端孔連接車(chē)間氣源，加壓到125kpa，關(guān)閉氣源，放入恒溫室，保壓96小時(shí)，結(jié)果顯示，偏差≤0.5kpa；

17)筒外噴涂h06-1012h環(huán)氧底漆，檢測(cè)后交付。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。