[发明专利]一种有系留功能的复合材料平面易碎盖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有系留功能的复合材料平面易碎盖及其制备方法，属于导弹发射及防护技术领域，所述的易碎盖包括：法兰框、本体子瓣、分瓣薄弱区和边缘薄弱区；所述分瓣薄弱区纤维布间断切割；边缘薄弱区包含底层、切割层、系留层；本发明的易碎盖通过间断切割方式制作分瓣薄弱区缺陷，使易碎盖在弹头顶破时沿预设轨迹分瓣；用预制缺陷方式制作边缘薄弱区缺陷，附以柔性系留层结构，使顶破后边缘薄弱区沿着预置缺陷弯折，且易碎盖本体子瓣能系留在发射箱上，无抛出体，本发明结构紧凑易碎盖仅用固化一次一体成型，可通过调整切割层层数、铺层方式等，使易碎盖适应不同发射条件，是一种适用性广泛的新型易碎盖。

技术领域

本发明涉及一种有系留功能的复合材料平面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

导弹发射箱盖的设计是影响导弹快速反应能力的重要因素之一，在导弹贮存时发射箱内充有一定的惰性气体避免弹头电子元件受到腐蚀，箱盖需在一定的压差下保持气密性；在导弹发射时需满足快速发射条件。传统的导弹发射箱盖多为金属盖，其打开方式采用机械式开启或爆炸螺栓开启盖(详见US Pat.3970006, 1976；US Pat.4333381,1982)，其制作材料为金属。金属盖一般质量较大，不仅增加整体质量，还需要专门的传动机构和伺服控制机构，长期存放易产生故障，且两种开盖方式存在诸多问题，如机械盖开启时间长，而爆破盖存在维护成本高，维修复杂等。

复合材料具有轻质高强、耐腐蚀性好、可设计性强等优点，已被广泛应用于航空航天、车辆、医疗等领域。使用复合材料制备导弹发射箱盖可以很好的解决传统发射箱盖质量大、反应时间长、维护成本高等问题。

为提高导弹发射效率，满足部队快速作战要求，国内已有其他学者做过研究。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。国内的定向抛出复合材料易碎盖(详见CN104864773A,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。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，并在胶接处贴纤维布补强，流程复杂，质量难以把控。易碎盖破坏抛出体，可能对操作人员及其他设备造成干扰。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种有系留功能的复合材料平面易碎盖，利用预置缺陷设计以及间断切割式预置缺陷设计相结合，且可通过调整切割层层数、铺层方式等，使易碎盖适应不同发射条件，是一种结构紧凑、适用性广泛的新型易碎盖。

本发明是这样实现的：

一种有系留功能的复合材料平面易碎盖，所述的易碎盖包括法兰框以及本体子瓣，所述的本体子瓣以其圆心为中点，将本体子瓣分割成若干瓣，每瓣为分瓣薄弱区；所述的法兰框以及本体子瓣中间连接的区域为边缘薄弱区；所述的分瓣薄弱区处采用间断切割式预置缺陷设计，具体为：分瓣薄弱区以其圆心为中心，沿着本体子瓣间分割线间断切割，切割时保留纤维连接且使用树脂胶填充；所述的边缘薄弱区为预置缺陷设计，具体地，所述的边缘薄弱区从盖体底部向顶部依次为底层，切割层，系留层；所述的底层无缺陷设计；所述的切割层在纵向沿边缘切割轨迹割断；所述的系留层铺设在切割层之上，系留层不切割且不浸胶保持柔性。

本发明的易碎盖边缘薄弱区采用预置缺陷设计。边缘薄弱区包含底层、切割后胶接的切割层、系留层，底层可保证气密性能，切割层保证边缘薄弱区恰当的强度，在顶破后本体子瓣能够发生弯折，系留层保证本体子瓣在顶破后不飞出。

本发明以纤维布阶梯式切割方式制造薄弱区并用系留层保持柔性连接，即可使易碎盖具有良好的气密性能，又能使其在顶破后保持本体子瓣系留在导弹发射箱上，没有抛出物对人员和设备干扰。