碳纤维增强复合材料发射筒设计研究
2021-06-24安庆升孙立东武秋生
空天防御 2021年2期
安庆升,孙立东,武秋生
(上海机电工程研究所,上海 201109)
0 引言
箱(筒)式发射技术是当今世界上流行的、先进的发射装置设计技术。因其能够有效地提高导弹武器系统的贮存可靠性,并具有全天候适应能力及战场快速反应能力等优点,被当今各种陆基和舰载先进导弹武器系统采用[1-3]。随着导弹技术的快速发展,对发射箱(筒)的体积、质量、环境适应性等方面也提出更为严格的要求。由于复合材料具有高比强、高比模、结构可设计等优点,国内外专家就复合材料在大截面、长尺寸的战略导弹发射筒应用方面开展了大量的研究工作,并获得了成功。其中:美国MX战略导弹的发射筒长22.4 m、直径2.5 m,采用高强度钢时,其结构质量超过100 t,而选用碳纤维/环氧树脂复合材料时结构质量仅为21 t;俄罗斯SS-20和SS-25战略导弹发射筒,均采用玻璃纤维/环氧树脂复合材料;我国战略导弹发射筒也采用树脂基复合材料,比铝合金发射筒轻28%。发射筒采用纤维增强复合材料,可以很好地解决金属结构筒体存在的重量大、焊接变形、易锈蚀等问题,是未来主要发展趋势之一[4]。
复合材料发射筒经过几十年的发展,其应用已经从战略导弹型号逐渐发展到战术型号。对战术导弹机动性要求的不断提高,对地面发射装备质量的限制也愈加严酷,这为战术导弹复合材料发射筒的应用提供了更多机会[5]。美国陆军多管火箭系统(multiple launch rocket system,MLRS)战术导弹发射筒、“爱国者”PAC-3 导弹发射筒均采用了复合材料;另外,国内外便携式轻型导弹武器系统的发射筒,目前普遍采用玻纤增强树脂基复合材料,如果采用碳纤维增强复合材料,可以实现减重30%。……
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