一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法技术

本发明专利技术涉及发射筒电磁防护技术领域，具体涉及一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法。防护方法包括筒体结构屏蔽增强与筒体孔口缝隙防护两部分，筒体结构包括使用碳纤维材料制成的基底以及在基底外侧依次铺设的夹芯层与外蒙皮层，外蒙皮层包括碳纤维和带孔的金属丝网，金属丝网至少设置有两层且两层金属丝网之间设置有间距，所述筒体孔口缝隙防护包括筒体前后两侧端面上和筒体开口位置分别设置封闭部，所述封闭部为镀镍碳纤维材料，保证良好电连接。本发明专利技术设计巧妙，构思新颖，从根本上解决复合材料发射筒电磁防护能力低、防护措施零散的问题，综合实现复合材料发射筒抗强电磁干扰能力，适合广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法
本专利技术涉及发射筒电磁防护
，具体涉及一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法。
技术介绍
随各种高科技在军事领域广泛应用，各种电磁辐射体如雷达、通信、导航等辐射源的功率越来越大，数量成倍地增加，频谱越来越宽，加之强电磁辐射干扰机、高功率微波、电磁脉冲等电磁能量武器的出现，战场电磁环境日益恶劣。高功率电磁环境可造成导弹干扰、损毁等不同危害，严重影响导弹的作战效能。现有技术中通常对复合材料发射筒的设计改进不涉及评估步骤，不能针对性的对发射筒电磁防护的薄弱点，进行量化的改进，同时也未有从整体上进行改进，例如对发射筒前、后端框、开口等位置的电磁防护设计，因而导致发射筒整体的电磁磁防护能力偏低，不能有效保证弹体在贮存、运输及发射过程中的正常工作。有必要解决上述技术问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术，结合“复合材料发射筒电磁耦合特性仿真技术、复合材料电磁增强型工艺技术和发射筒电磁脉冲防护技术”，对导弹发射筒进行了屏蔽材料层和结构的重新设计，整体提升了导弹发射筒整体电磁防护的能力，保证弹体在贮存、运输及发射过程中正常工作，本专利技术采用的技术方案如下：一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，发射筒包括筒体、筒体前端连接的盖体与筒体后端的安装基座，防护方法包括筒体结构屏蔽增强与筒体孔口缝隙防护两部分，筒体结构包括使用碳纤维材料制成的基底以及在基底外侧依次铺设的夹芯层与外蒙皮层，外蒙皮层包括碳纤维和带孔的金属丝网，金属丝网至少设置有两层且两层金属丝网之间设置有间距，所述筒体孔口缝隙防护包括筒体前后两侧端面上和筒体开口位置分别设置封闭部，所述封闭部为镀镍碳纤维材料，保证良好电连接。优选地，所述夹芯层为聚氨酯泡沫塑料。优选地，所述外蒙皮层为纯碳纤维材料、金属镍网和镀镍碳纤维材料依次迭代铺设，最外侧的两层材料均为纯碳纤维。优选地，两层金属镍网之间的距离范围为3mm±0.5mm，两层镀镍碳纤维之间的距离范围为3mm±0.5mm。优选地，所述封闭部上设置有环形凹槽，环形凹槽内涂敷屏蔽涂料并设置有D型导电橡胶条。优选地，所述筒体与安装基座之间通过螺栓连接，螺栓安装前涂覆导电胶。优选地，所述筒体的后端靠近安装基座的位置设置有端框，所述端框通过柱销连接至筒体，柱销安装前应先涂覆导电胶，保证柱销与柱销孔间隙紧密填充导电胶。优选地，所述筒体上开设有圆形开口，从外部接入金属连接件，开口处采用为镀镍碳纤维材料制备，保证良好电连接。优选地，圆形开口处设置有安装法兰，法兰框上压装导电橡胶衬垫，接触面涂覆屏蔽涂料。优选地，所述筒体上开设有方形开口，从内部接入金属连接件，开口处采用为镀镍碳纤维材料制备，保证良好电连接。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：1、本专利技术从发射筒电磁防护要求和环境适应性要求出发，通过对发射主体结构改进和筒体孔口缝隙防护做出改进，整体上提升了导弹发射筒电磁防护的能力，保证弹体在贮存、运输及发射过程中正常工作。2、本专利技术对发射主体结构进行改进，通过对发射筒的外蒙皮进行材料和铺层设计，使用金属镍网和镀镍纤维网进行迭代铺设，有效提升了复合材料发射筒的电磁防护性能，同时实现减重、隔热、防潮、防盐雾的目的。3、本专利技术中对复合材料发射筒的孔口缝隙进行重新设计，在发射筒前后端面设计凹形槽并设置有导电橡胶材料保证电连接，在发射筒筒体上的方形开口与圆形开口位置分别采用镀镍碳纤维材料制备，防护措施整体协作，进一步提高了电磁防护能力。综上，本专利技术设计巧妙，构思新颖，从根本上解决复合材料发射筒电磁防护能力低、防护措施零散的问题，综合实现复合材料发射筒抗强电磁干扰能力，适合广泛推广。附图说明图1为本专利技术对复合材料发射筒强电磁脉冲防护总体设计图；图2为本专利技术筒体结构设计示意图；图3为本专利技术前端框电磁防护设计结构示意图；图4为本专利技术后端框和后端框柱销电磁防护设计结构示意图；图5为本专利技术发射筒筒体圆形开孔处结构电磁防护设计结构示意图；图6为本专利技术发射筒筒体方形开口孔处电磁防护设计结构示意图；图中：1为基底、2为夹芯层、3为外蒙皮层、4为封闭部、5为D型导电橡胶条、6为端框、7为安装法兰、8为导电橡胶衬垫。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术针对现有导弹发射筒减重且在强电磁环境下具有电磁防护能力的实际需求，面对目前复合材料发射筒在解决电磁干扰问题时存在的防护措施不系统、防护指标较低的问题，本专利技术应用机箱电磁耦合特性仿真分析技术，在设计阶段发现电磁防护薄弱环节，进行系统的强电磁防护设计，其对复合材料发射筒强电磁脉冲防护总体设计如图1所示。本专利技术提供的一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，其中发射筒包括筒体、筒体前端连接的盖体与筒体后端的安装基座，在发射筒强电磁脉冲防护设计过程中，始终考虑屏蔽层的连续性、防护材料的环境适应性以及对系统其他性能的影响，防护设计具体分为以下两大类：(1)解决发射筒筒体的屏蔽增强，包括屏蔽层的选材、铺层设计。(2)解决发射筒上各种必要的开孔和缝隙防护，包括前后端框防护、调温口防护、开口防护和构件固定孔防护。防护设计整体提升复合材料发射筒的电磁防护性能，同时实现减重、隔热、防潮、防盐雾的目的。针对复合材料发射筒，通过时域有限积分电磁仿真方法，进行强电磁环境下(核电磁脉冲、雷电脉冲和连续波电磁环境)的发射筒电磁防护效能仿真计算。创新性地用电磁仿真手段来确定复合材料发射筒的电磁耦合路径，通过建模仿真，对发射筒拟采取的电磁防护措施效能预估，通过复合材料发射筒强电磁脉冲防护仿真设计技术，可以预先判断电磁干扰路径和电磁防护措施是否有效，指导发射筒电磁防护屏蔽设计、电连续性设计，实现了精准的结构设计，节约了成本和时间，提高了设计效率。发射筒体电磁防护设计(1)筒体屏蔽层材料设计在电磁仿真设计、分析的基础上，筒体电磁防护采用层间电磁增强方案，即使用带孔的金属丝网材料作为电磁增强材料，提高增强材料层间的结合力，还可以在异型结构中还能作为某些结构搭接来使用，同时能提高电磁屏蔽效能。发射筒体主体部位铺层采用金属镍网作为电磁增强材料；开孔位置周边区域铺层采用强化处理12K，300g/m2的镀镍碳纤维布作为低频电磁加固材料，并配合使用金属镍网作为导电引出层和补充层。使用镀镍碳纤维布可保证提高电性能的同时，材料仍可以按照传统复合材料成型工艺进行制造，而金属镍网又可以在铺层中保证较高的层间结合力。发射筒体屏蔽材料设计方案见表1；屏蔽材料性能参数见表2。表1发射筒体屏蔽材料设计表2屏蔽材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，发射筒包括筒体、筒体前端连接的盖体与筒体后端的安装基座，其特征在于：防护方法包括筒体结构屏蔽增强与筒体孔口缝隙防护两部分，筒体结构包括使用碳纤维材料制成的基底(1)以及在基底(1)外侧依次铺设的夹芯层(2)与外蒙皮层(3)，外蒙皮层包括碳纤维和带孔的金属丝网，金属丝网至少设置有两层且两层金属丝网之间设置有间距，所述筒体孔口缝隙防护包括筒体前后两侧端面上和筒体开口位置分别设置封闭部(4)，所述封闭部(4)为镀镍碳纤维材料，保证良好电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，发射筒包括筒体、筒体前端连接的盖体与筒体后端的安装基座，其特征在于：防护方法包括筒体结构屏蔽增强与筒体孔口缝隙防护两部分，筒体结构包括使用碳纤维材料制成的基底(1)以及在基底(1)外侧依次铺设的夹芯层(2)与外蒙皮层(3)，外蒙皮层包括碳纤维和带孔的金属丝网，金属丝网至少设置有两层且两层金属丝网之间设置有间距，所述筒体孔口缝隙防护包括筒体前后两侧端面上和筒体开口位置分别设置封闭部(4)，所述封闭部(4)为镀镍碳纤维材料，保证良好电连接。


2.根据权利要求1所述的一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，其特征在于：所述夹芯层(2)为聚氨酯泡沫塑料。


3.根据权利要求1所述的一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，其特征在于：所述外蒙皮层(3)为纯碳纤维材料、金属镍网和镀镍碳纤维材料依次迭代铺设，最外侧的两层材料均为纯碳纤维。


4.根据权利要求3所述的一种复合材料发射筒强电磁脉冲防护方法，其特征在于：两层金属镍网之间的距离范围为3mm±0.5mm，两层镀镍碳纤维之间的距离范围为3mm±0.5mm。


5.根据权利要求1所述的一种复合材料发射筒强电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永胜，李伟，王富强，郭文卿，边永亮，荣伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十三研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14