[发明专利]一种用于实船打靶试验的传感器防护装置

权利要求书

1.一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述用于实船打靶试验的传感器防护装置贴合在传感器的外侧，为多层结构，主要由橡胶层、缓冲泡沫层、内尼龙层、外尼龙层、玻璃纤维增强树脂层组成，所述橡胶层、缓冲泡沫层、内尼龙层、玻璃纤维增强树脂层、外尼龙层从内到外依次同轴排列；

所述外尼龙层、玻璃纤维增强树脂层、内尼龙层属于刚性防护，能起到缓解破片冲击的作用；

所述外尼龙层、玻璃纤维增强树脂层、内尼龙层能起到耐高温的作用；

所述缓冲泡沫层、橡胶层能起到吸收动能的作用，吸收破片带来的冲击波；

所述缓冲泡沫层刚度低、塑性好，具有极强的缓冲能力，利用缓冲泡沫层的塑性适用于不同形状的传感器，有效吸收传递到传感器的动能，起到减振效果；

所述尼龙层在制备玻璃纤维增强树脂层时起到模具的作用；

所述用于实船打靶试验的传感器防护装置的制备方法为：

步骤一：计算外尼龙层厚度T：

根据自然破片战斗部爆炸形成高速破片的理论，计算高速破片的初始速度，高速破片初始速度v₀计算公式为：

式中：ω为战斗部的装药量，m_s为战斗部壳体质量，E为战斗部装药的特征能量；

破片的质量m_f通过以下公式计算：

式中：B_x为炸药的爆炸常数，h_shell和d_inner分别为战斗部壳体的平均厚度和平均内径；

破片的动能E_fk为：

破片的平均迎风面积由下式计算：

式中：α为破片的形状系数；

破片形状系数α的取值为：

计算防护装置外尼龙层拉伸失效吸能；破片的碰撞面积近似于迎风面积，则防护装置外尼龙层拉伸失效吸能E_TF由下式计算：

式中：E_C为防护装置尼龙材料单位体积拉伸失效吸能，V为拉伸失效的体积，ε为材料应变，T为材料厚度；

计算防护装置外尼龙层厚度；冲击到传感器防护装置的破片动能全部转化为防护装置的拉伸失效吸能，求出外尼龙层厚度T如下：

确定尼龙层的厚度后；

步骤二：通过高温注塑制造内、外尼龙层，材料为PA46，所述内、外尼龙层形状为圆柱形，外尼龙层与内尼龙层之间间隙略大于单层尼龙厚度，头部为圆弧形，且头部有圆孔，用以通过导线；

步骤三：加热聚氨酯至90度并保持；

步骤四：将两层玻璃纤维编织布置于内外尼龙层之间，将其底部在上、头部在下同轴放置，将聚氨酯通过注塑从头部间隙注入到两层尼龙之间，使树脂在玻璃纤维间充分填充，固化约5-7分钟；

步骤五：将D30缓冲泡沫通过胶粘剂贴合在内尼龙层内壁上；

步骤六：将丁腈橡胶层通过胶粘剂贴合到缓冲泡沫上。

2.如权利要求1所述的一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述内、外尼龙层均为牌号PA46，利用其较好的耐热性和刚度，保护防护装置不产生变形。

3.如权利要求1所述的一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述玻璃纤维增强树脂层由两层玻璃纤维编织布组成，将液态的树脂填充到编织布层中，固化后具有良好的抗冲击性能。

4.如权利要求1所述的一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述树脂的材料为聚氨酯，具有良好的隔热与抗冲击性能。

5.如权利要求1所述的一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述缓冲泡沫层采用D30材料制成，D30缓冲材料由粘胶液与一种聚合物化合而来，属于膨胀性泡沫，具有极强的缓冲能力，有效减少破片传递到传感器的动能。

6.如权利要求1所述的一种用于实船打靶试验的传感器防护装置，其特征在于：所述橡胶层为丁腈橡胶。