一种用于冷发射的复合材料发射筒及其制备方法与流程

本发明涉及冷发射，尤其是一种用于冷发射的复合材料发射筒及其制备方法。

背景技术：

1、冷发射是一种借助辅助动力把导弹从发射筒内弹射出去，在导弹到达一定高度时再点燃主发动机的发射方式。导弹及其发射设备不受导弹主发动机产生的高温燃气的影响，故称冷发射。

2、发射筒是冷发射的主要设备，用于装载和发射导弹。发射筒一般为钢制承载结构，能承受导弹装填后的贮存、运输和发射时的载荷。目前全金属发射筒已经无法满足现代战争对轻量化的需求，复合材料发射筒的使用可以大大降低装备消极质量。不同于热发射，目前用于冷发射的发射筒制备方法报道较少，其结构及制备方法与热发射均有所不同。根据冷发射的特点，发射筒需要满足气密性、内压强度、轴向压缩等性能指标，而现有的发射筒难以同时满足气密性、内压强度、轴向压缩等性能指标。除此之外，发射筒结构中筒体与金属件的连接方式也至关重要，目前常用连接方式均为胶结，但胶结容易脱落，粘接强度低。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于冷发射的复合材料发射筒及其制备方法，用于克服现有技术中筒体与金属件容易脱落、难以同时满足气密性、内压强度、轴向压缩等性能指标的缺陷。

2、为实现上述目的，本发明提出一种用于冷发射的复合材料发射筒的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：选取芯轴模具，在所述芯轴模具上依次铺设防静电层、密封层，得到筒坯；

4、s2：根据筒坯的铺层设计缠绕线型，在筒坯上缠绕初始碳纤维结构层，直到筒坯外径尺寸略大于金属件内径尺寸；

5、s3：通过定位工装将金属件预埋在筒坯的两端端头，然后在整个筒坯表面依次缠绕碳纤维结构层和玻璃纤维层，固化成型，后加工，脱模，得到发射筒。

6、为实现上述目的，本发明还提出一种用于冷发射的复合材料发射筒，由上述所述制备方法制备得到；所述发射筒包括筒体和两个金属件，两个所述金属件分别包埋在所述筒体的两端端头；所述筒体由内到外依次包括防静电层、密封层、初始碳纤维结构层、碳纤维结构层和玻璃纤维层。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果有：

8、1、本发明提供的用于冷发射的复合材料发射筒的制备方法，采用湿法缠绕工艺将两端金属件预埋，金属件位置通过芯轴模具的芯轴及定位工装保证，保证了两个金属件与复合材料筒体的连接强度，可以有效防止两个金属件的松动脱落；然后碳纤维结构层和玻璃纤维层均采用缠绕工艺，与预浸料铺贴工艺相比，缠绕工艺成型复合材料筒体可以有效保证筒体结构强度，满足内压强度；防静电层及密封层设计，可以有效防止静电，满足气密性要求。

9、2、本发明提供的用于冷发射的复合材料发射筒通过铺设防静电层及密封层实现筒体内表面防静电以及密封作用，碳纤维结构层保证了筒体的强度，而玻璃纤维层确保了筒体耐冲击强度。

技术特征：

1.一种用于冷发射的复合材料发射筒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述防静电层为含有防静电材料的纤维预浸料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述防静电材料为石墨、炭黑和导电云母粉中的至少一种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述密封层为树脂含量70％以上的树脂胶膜。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述树脂胶膜厚度在0.2mm以下；所述树脂胶膜的面密度为100-150g/mm2。

6.一种用于冷发射的复合材料发射筒，其特征在于，由权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到；所述发射筒包括筒体和两个金属件，两个所述金属件分别包埋在所述筒体的两端端头；所述筒体由内到外依次包括防静电层、密封层、初始碳纤维结构层、碳纤维结构层和玻璃纤维层。

7.如权利要求6所述的发射筒，其特征在于，所述筒体的总厚度为2.5-3.5mm。

8.如权利要求6所述的发射筒，其特征在于，所述防静电层的厚度为0.2-0.4mm；所述密封层的厚度为0.1-0.3mm。

9.如权利要求6所述的发射筒，其特征在于，所述碳纤维结构层的厚度为2-2.5mm。

10.如权利要求6所述的发射筒，其特征在于，所述玻璃纤维层的厚度为0.2-0.5mm。

技术总结
本发明公开一种用于冷发射的复合材料发射筒及其制备方法，该制备方法采用湿法缠绕工艺将两端金属件预埋，金属件位置通过芯轴模具的芯轴及定位工装保证，保证了两个金属件与复合材料筒体的连接强度，可以有效防止两个金属件的松动脱落；然后碳纤维结构层和玻璃纤维层均采用缠绕工艺，与预浸料铺贴工艺相比，缠绕工艺成型复合材料筒体可以有效保证筒体结构强度，满足内压强度；防静电层及密封层设计，可以有效防止静电，满足气密性要求。

技术研发人员：肖亚超,姚俊涛,王遵,张武军
受保护的技术使用者：湖南值信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13