【技术实现步骤摘要】
一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种弹翼、舵的结构及制备方法，尤其涉及一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵及其制备方法。
技术介绍
弹翼、舵是高超音速导弹的关键部件，为导弹提供飞行升力，此外在飞行过程中承受复杂的空气载荷、气动加热，因此需要具备低重量、高强度、耐烧蚀要求。现阶段，大多数弹翼、舵采用铝合金、钛合金等金属材料，在满足高强度、耐烧蚀性能的条件下，惰性质量明显高于复合材料弹翼、舵，导致导弹有效射程也明显降低。现有研究中，采用复合材料代替金属材料用于制备弹翼、舵，例如中国专利申请CN104197790A公开了一种金属加筋-纤维增强树脂基复合材料蒙皮弹翼及其制备方法，它由金属加筋、泡沫和纤维增强树脂基复合材料蒙皮构成，但是其主体结构仍为金属，并存在多处宏观界面。又如中国专利申请CN109373826A公开了一种热塑性短纤维模压复合材料弹翼，其由T700短纤维碳纤维增强的聚芳醚砜醚酮酮树脂模压成型，但是短切纤维...
【技术保护点】
1.一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)将高超音速导弹的弹翼、舵的整体铺层结构设计分为两部分，即弹翼、舵承载层(3)和弹翼、舵耐烧蚀层(2)；/n采用abaqus软件对弹翼、舵的承受载荷、气动加热形式进行仿真分析，要求弹翼、舵在承受载荷并高温受热的条件下，内部弹翼、舵承载层(3)温度低于树脂体系的玻璃化转变温度造成的承载性能损失导致整体变形＞2mm，计算出各结构/功能层纤维铺层形状、方向及层数；/n2)弹翼、舵承载层(3)选择编织碳/高温环氧预浸布、编织碳/聚酰亚胺预浸布、编织碳/双马来酰亚胺预浸布中的一种，弹翼...
【技术特征摘要】
1.一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将高超音速导弹的弹翼、舵的整体铺层结构设计分为两部分，即弹翼、舵承载层(3)和弹翼、舵耐烧蚀层(2)；
采用abaqus软件对弹翼、舵的承受载荷、气动加热形式进行仿真分析，要求弹翼、舵在承受载荷并高温受热的条件下，内部弹翼、舵承载层(3)温度低于树脂体系的玻璃化转变温度造成的承载性能损失导致整体变形＞2mm，计算出各结构/功能层纤维铺层形状、方向及层数；
2)弹翼、舵承载层(3)选择编织碳/高温环氧预浸布、编织碳/聚酰亚胺预浸布、编织碳/双马来酰亚胺预浸布中的一种，弹翼、舵耐烧蚀层(2)选择碳/酚醛预浸布、碳/苯并噁嗪预浸布、碳/芳炔树脂预浸布中的一种，纤维质量含量控制在65-75％，采用碳纤维预浸布铺层一次模压工艺，得到高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵。
2.根据权利要求1所述的一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的内部弹翼、舵承载层(3)温度低于树脂体系的玻璃化转变温度造成的承载性能损失导致整体变形＞2mm，是指：内部弹翼、舵承载层(3)温度低于树脂体系的玻璃化转变温度，由于树脂固化物从玻璃态转变成高弹态造成的承载性能损失导致弹翼侧面受到3600N均匀压力时，翼尖位移＜2mm。
3.根据权利要求1所述的一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的计算出各结构/功能层纤维铺层形状、方向及层数，是指各结构/功能层依据设计要求调整铺层的纤维角度为0°、15°、-15°、30°、-30°、45°、-45°、60°、-60°、75°、-75°、90°中的一种或多种，纤维角度使用自动裁布机得以实现。
4.根据权利要求1所述的一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的编织碳/高温环氧预浸布，是指T700碳纤维/高温环氧预浸布、T800碳纤维/高温环氧预浸布、T1000碳纤维/高温环氧预浸布中的一种；步骤2)所述的碳/酚醛预浸布，是指T700碳纤维/酚醛树脂预浸布、T800碳纤维/酚醛树脂预浸布、T1000碳纤维/酚醛树脂预浸布中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高超音速弹用承载、烧蚀防热一体化复合材料弹翼、舵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郏保琪，袁金，张雄军，周永江，冯彬彬，胡旭辉，
申请(专利权)人：宁波曙翔新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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