[发明专利]穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖及其制备方法，属导弹发射及防护技术领域。本发明的易碎盖包括：框架和抛出体，框架和抛出体的结合处为薄弱区；所述薄弱区为框架与抛出体之间纤维布按圆形轨迹穿透割断的区域，薄弱区的强度通过在铺层中均匀铺设纤维束进行调节；本发明结构简单、重量轻、操作简便，易碎盖一体成型，成型后无需切割和补强。本发明可通过调整铺丝密度、铺丝层数和铺丝种类，实现易碎盖承压性能和薄弱区强度的调整，使其既能承受特定范围内的压力，又能被导弹燃气流顺利冲破，是一种新型结构的易碎盖。

技术领域

本发明涉及一种穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖及其制备方法，属于导弹发射及防护技术领域。

背景技术

导弹发射箱盖是导弹发射系统的重要部件，在导弹储运时需在一定的气压内保持气密性；在导弹发射时需及时开启，确保导弹正常发射。传统的导弹发射箱盖多为金属盖，其开启方式采用机械开启或爆破开启，其中机械开启方式存在重量大、开启机械结构复杂、易发生机械故障和开启时间长等缺点；而爆破开启方式存在使用维护成本高、爆炸螺栓爆破时损伤弹头内电子设备等缺点。

为提高导弹发射效率，满足部队快速作战的要求，国外已经研制出一种复合材料易碎薄膜箱盖(详见US Pat.4498368,1985)。该种箱盖能承受一定的均布压力且在较小的集中力下就可使箱盖以预订轨迹破碎，反应迅速，提高了导弹发射效率。但该种复合材料发射箱盖需在导弹端部的作用下破坏，箱盖必然会对与之接触的导弹弹头产生一定的不利影响。国内的一种整体冲破式复合材料薄膜盖(详见CN 1844839A,2006)，利用导弹发射前引擎产生的气流冲击薄膜盖，薄膜盖以预定轨迹整体破坏，不会对导弹发射产生不利影响。国内的定向抛出复合材料易碎盖(详见CN 104864773A,2015)，通过设置分离区和连体区，使易碎盖抛出体在气流的冲击下实现定向抛出，解决了复合材料易碎盖抛出分离体方向不确定的问题。以上国内的两种易碎盖均需将固化后的盖体先切割再胶接，并在胶接处两侧粘贴布条以确保气密性和增强结构强度，工艺复杂，质量稳定性较难控制。因此，此类型的发射箱盖实际应用时存在一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖及其制备方法，本发明的易碎盖可设计性强，结构紧凑、性能稳定，工艺流程简单。

本发明是这样实现的：

一种穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖，所述的易碎盖包括框架、抛出体、以及框架和抛出体结合处的薄弱区，其特征在于，所述的易碎盖为一体成型固化形成的，薄弱区为框架与抛出体之间纤维布按圆形轨迹穿透割断的区域；所述的框架和抛出体均由纤维布通过环氧树脂胶为基体固化成型而成，框架和抛出体在浸胶后，未固化之前按圆形轨迹穿透割断，在切割后的盖体铺层中均匀铺设纤维束，薄弱区的强度通过在铺层中铺设纤维束进行调节。在穿透切割后的盖体铺层中均匀铺设纤维束，实现对薄弱区强度的加强，并通过对铺丝密度、铺丝层数和铺丝种类的调整实现易碎盖承压和冲破性能的控制。

盖体铺层中的纤维布在浸胶后、未固化之前即被穿透割断，然后在铺层中均匀铺上预浸胶的纤维束，最后直接固化一体成型，无需固化后再切割、胶接以及额外补强，盖体结构紧凑美观。

进一步，所述的框架与抛出体采用的材料为高强玻璃纤维双向平纹布增强环氧树脂复合材料，该复合材料由高强玻璃纤维双向平纹布通过环氧树脂胶为基体固化成型而成，铺层方式为[(0/90)/(±45)]_n。本发明采用此铺层顺序可使易碎盖整体结构获得准各向同性的性能特点，从而获得薄弱区均匀稳定的承载性能。

本发明还公开了穿透切割铺丝加强型平面整体冲破式易碎盖的制备方法，其特征在于，所述的方法为：

1)裁剪出所需尺寸和数量的高强玻璃纤维双向平纹布；

2)准备好所需种类和数目的纤维束，所述的纤维束可以是玻璃纤维或碳纤维；