本技術(shù)屬于復(fù)合材料應(yīng)用，具體涉及一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、以前的艦炮防護(hù)罩大多采用金屬材料制作，存在重量重、隱身性能差等缺點(diǎn)。在當(dāng)前軍方要求武器裝備輕量化和隱身性能好的趨勢下，復(fù)合材料因具有密度低、比強(qiáng)度高、比模量高、材料具有可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，此外某些復(fù)合材料還具有熱穩(wěn)定性、抗疲勞、抗沖擊、透電磁波、耐腐蝕等優(yōu)良性能，因此復(fù)合材料應(yīng)用于艦炮防護(hù)罩成為必然選擇。當(dāng)今國外的艦炮、飛機(jī)、裝甲車輛、導(dǎo)彈、艦船等裝備大量使用復(fù)合材料，提高了武器裝備的適裝性和機(jī)動(dòng)性。國內(nèi)的武器裝備也正在加大復(fù)合材料的使用范圍，但是艦炮防護(hù)罩使用的復(fù)合材料種類和結(jié)構(gòu)比較單一，尚未檢索到有其他種類和結(jié)構(gòu)形式的復(fù)合材料應(yīng)用于艦炮防護(hù)罩，制約了艦炮防護(hù)罩性能的提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：在現(xiàn)今使用的艦炮防護(hù)罩復(fù)合材料的基礎(chǔ)上揚(yáng)長避短，提出一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，在滿足同等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的條件下，實(shí)現(xiàn)艦炮防護(hù)罩的輕量化，提升雷達(dá)隱身效果。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，所述多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)依次包括：外蒙皮1、第一泡沫層2、第一膠膜、第二泡沫層4、第二膠膜、第三泡沫層5、內(nèi)蒙皮6、內(nèi)襯7；各部分之間用膠粘劑粘接。

5、其中，所述外蒙皮1為高透波性混雜纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)經(jīng)后序加工形成的具抗沖擊能力的層板型復(fù)合材料；

6、所述第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5為寬帶輕質(zhì)泡沫夾芯型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，各泡沫層內(nèi)的導(dǎo)電纖維含量逐漸變化形成層板間阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)；

7、所述第一膠膜和第二膠膜為浸漬石墨的玻璃布；

8、所述內(nèi)蒙皮6為層壓板型碳纖維復(fù)合材料；

9、所述內(nèi)襯7是由芳綸纖維無緯布和用于隔熱吸音的彈性體微孔材料組成的復(fù)合材料，具有阻燃、衰減沖擊波的性能。

10、其中，所述外蒙皮1具有高透波性，低介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切，采用3201#乙烯基樹脂為復(fù)合材料的基體樹脂，kevlar-49斜紋芳綸纖維織物、沃蘭處理的無堿斜紋玻璃纖維織物，采用浸漬法制成預(yù)浸織物，層間混雜鋪覆，抽真空壓模加熱固化。

11、其中，所述第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5均由聚甲基丙烯酰亞胺泡沫顆粒、導(dǎo)電纖維混合形成，聚甲基丙烯酰亞胺泡沫顆粒為基體材料，各泡沫層內(nèi)的導(dǎo)電纖維含量逐漸變化形成層板間阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)；雷達(dá)吸波能力不同，第三泡沫層5強(qiáng)于第二泡沫層4，第二泡沫層4強(qiáng)于第一泡沫層2。

12、其中，所述第一泡沫層2厚5mm。

13、其中，所述第二泡沫層4厚6mm。

14、其中，所述第三泡沫層5厚度8mm。

15、其中，所述內(nèi)蒙皮6具有高介電常數(shù)和高阻抗特性，采用3201#乙烯基樹脂為復(fù)合材料的基體樹脂，t-300碳纖維鋪層按照0°/-45°/90°/45°/0°交錯(cuò)平鋪，鋪層之間用3201#乙烯基樹脂充分浸潤，金屬纖維雜亂的散布在乙烯基樹脂中，抽真空壓模加熱固化。

16、其中，通過控制外蒙皮1、內(nèi)蒙皮6內(nèi)各纖維的使用量、第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5的泡沫發(fā)泡孔隙大小和導(dǎo)電纖維的使用量、合理設(shè)計(jì)外蒙皮1、第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5、內(nèi)蒙皮6、內(nèi)襯7的厚度，實(shí)現(xiàn)該復(fù)合材料的輕量化。

17、其中，外蒙皮1的高透波性使得外來電磁波能夠盡可能多的進(jìn)入該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5的層板間阻抗?jié)u變特性使得入射進(jìn)來的電磁波能量在第一泡沫層2、第二泡沫層4、第三泡沫層5、以及兩層膠膜組成的空間內(nèi)經(jīng)過多次反射消耗，最終從該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)反射到空中的電磁波能量得到大大削弱，從而提升了該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的雷達(dá)隱身效果。

18、(三)有益效果

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，由外蒙皮、泡沫層、膠膜、內(nèi)蒙皮、內(nèi)襯組成；各部分之間用高粘度耐老化粘劑粘接。通過調(diào)節(jié)各部分的密度和厚度，增加雷達(dá)吸波材料，可實(shí)現(xiàn)艦炮防護(hù)罩的輕量化，并提升艦炮防護(hù)罩的雷達(dá)隱身效果。

技術(shù)特征：

1.一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)依次包括：外蒙皮(1)、第一泡沫層(2)、第一膠膜、第二泡沫層(4)、第二膠膜、第三泡沫層(5)、內(nèi)蒙皮(6)、內(nèi)襯(7)；各部分之間用膠粘劑粘接；

2.如權(quán)利要求1所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外蒙皮(1)具有高透波性，低介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切。

3.如權(quán)利要求1所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一泡沫層(2)、第二泡沫層(4)、第三泡沫層(5)的雷達(dá)吸波能力不同，第三泡沫層(5)強(qiáng)于第二泡沫層(4)，第二泡沫層(4)強(qiáng)于第一泡沫層(2)。

4.如權(quán)利要求3所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一泡沫層(2)厚5mm。

5.如權(quán)利要求4所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二泡沫層(4)厚6mm。

6.如權(quán)利要求5所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三泡沫層(5)厚度8mm。

7.如權(quán)利要求1所述的適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)蒙皮(6)具有高介電常數(shù)和高阻抗特性。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于艦炮防護(hù)罩的多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括外蒙皮、三層泡沫層、兩層膠膜、內(nèi)蒙皮、內(nèi)襯；各部分之間用高粘度耐老化膠粘劑粘接；通過控制外蒙皮、內(nèi)蒙皮內(nèi)各纖維的使用量、泡沫層的泡沫發(fā)泡孔隙大小和導(dǎo)電纖維的使用量、合理設(shè)計(jì)外蒙皮、泡沫層、內(nèi)蒙皮、內(nèi)襯的厚度，可實(shí)現(xiàn)該復(fù)合材料的輕量化；外蒙皮的高透波性使得外來電磁波能夠盡可能多的進(jìn)入該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，泡沫層的層板間阻抗?jié)u變特性使得入射進(jìn)來的電磁波能量在泡沫層、膠膜組成的空間內(nèi)經(jīng)過多次反射消耗，最終從該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)反射到空中的電磁波能量得到大大削弱，從而提升了該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的雷達(dá)隱身效果。

技術(shù)研發(fā)人員：宋洪震,王衛(wèi),夏方超,張林,惠凱,張曉俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北機(jī)電工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：20231010
技術(shù)公布日：2025/1/2