碳纤维复合材料在防空导弹贮运发射箱上的应用
江苏博实科技：近年来随着防空导弹武器系统诞生，防空导弹武器系统作为一个国家战略防御体系的主要组成部分，越来越受世界各国的高度重视。近十年来，世界各国相继研制、装备各种类型的战略导弹、战役性战术进攻性导弹，这些武器对各国空中、陆上和海上安全构成极大的威胁。世界各大国加紧了先进防空导弹武器系统的研制、装备步伐。
自二十世纪七十年代以来，碳纤维复合材料因其高比强度、比模量、可设计性、阻尼减震、耐疲劳、抗老化、成型工艺简单等一系列优点，在航空航天领域取得广泛的应用。二十世纪八十年代中期，美国的MX“和平卫士”洲际战略弹道导弹，是美军宣称其核武库中具备相当威慑能力的大杀器。该导弹的大型发射筒是用碳纤维环氧树脂增强材料研制的。我国某战略导弹的发射筒已采用部分碳纤维复合材料筒，与传统的铝合金结构筒比可达到减重28%的效果。
（MX“和平卫士”洲际战略弹道导弹）
碳纤维环氧树脂复合材料结构件通常有热压罐固化、常压加温固化两种工艺方式。前者工艺成本较高，但相对于后者而言，可以提高材料性能约20-30%。某碳纤维环氧树脂复合材料发射筒采用热压罐固化工艺，纤维体积含量达60%以上，但空隙率仅有0.1%。相比之下，美国的MX导弹发射筒采用烘房固化，其纤维体积含量为50-55%，空隙率高达3.2%。由此可得知，采用大型热压罐、多个箱体同时热压的方法可以降低工艺成本、提高产品质量，从而提高经济效益。
（导弹贮运箱体）
贮运发射箱主要用于发射导弹，兼有支撑、固定、贮存和运输导弹的功能。其箱体为贮运发射箱的主承力结构，用于安装导轨、固弹机构、电插头机构、电缆、管路和各种传感器等；同时，它又是导弹的密封包装容器。贮运发射箱箱体质量一般占整箱重量的60%，是减轻自重的主要途径，可采用碳纤维复合材料作为贮运发射箱箱体。碳纤维复合材料成型收缩小，易脱模，成型精度高，电磁屏蔽性能较好。
碳纤维复合材料防空导弹贮运发射箱的设计原则：
1.成本较低，不得超过金属材料贮运发射箱的制作成本，具有较好的性能价格比；
2.质量较轻，比铝合金材料贮运发射箱轻约30%，具有更好的机动性；
3.可重复使用性好，寿命长，长期使用形变小，维修简便，使用成本低；
4.电磁屏蔽性能好，为导弹提供良好的抗干扰电磁环境；
5.生产工时少、效率高，便于批量生产、装备；
6.批量生产质量稳定，具有较高的经济、军事效益。
（碳纤维导弹贮运箱体）
贮运发射箱的箱盖平时起到密封箱体的作用，发射时将被导弹头部直接冲破和发动机燃气流直接吹破。通常来说属于易碎物品，早期贮运发射箱盖板选用泡沫塑料制成，盖板较厚且多为外凸的四棱锥台或者四楞相拼弧瓣造型，强度低、防护结构设计困难，模具复杂、气密性较差。目前盖板一般采用金属材料制成，破碎后碎块质量轻、动能很小，不易损坏设备和人员。目前国外已经开始大量采用平板盖造型和碳纤维复合材料，强度高、防护设计简单、模具简单、气密性较好。
以碳纤维树脂基复合材料为代表的纤维复合材料作为轻质、高强度、高模量的新型结构、功能材料，能有效提高先进防空导弹贮运发射箱的战术技术性能、技术经济效益；随着碳纤维生产成本的持续下降，碳纤维复合材料必将在防空导弹贮运发射箱上得到越来越多的应用，充分发挥新型防空导弹武器系统的总体作战效能。
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