[发明专利]舰用耐火型复合装甲结构

说明书

本发明涉及一种舰用耐火型复合装甲结构，包括舱壁结构，舱壁结构包括舱壁板和安装于舱壁板上的扶强材，舱壁板内壁由外至内安装外隔热层、抗弹材料层、内隔热层和蒙皮板；外隔热层位于舱壁板与抗弹材料层之间；抗弹材料层为纤维增强复合材料，位于外隔热层与内隔热层之间；内隔热层位于抗弹材料层与蒙皮板之间；扶强材的两侧设置隔热楔块将抗弹材料层与扶强材隔离；蒙皮板与扶强材固定连接。本发明充分考虑了复合防护装甲材料在舰船上的隔热耐火问题，在抗弹材料层与金属舱壁板之间采用隔热层分离，抗弹材料层与钢质扶强材之间通过隔热楔块分离，在高温条件下装甲结构中纤维增强复合防护装甲材料的温升不会过快和过高，仍能保证其优异的抗弹性能。

技术领域

本发明涉及舰船防护设计技术领域，具体涉及一种用于抵御反舰武器战斗部爆炸高速破片的复合装甲结构。

背景技术

反舰武器战斗部穿透舰船外层结构，侵入舰船舱室内部爆炸，产生大量高速破片对舰船舱室中设备和人员的安全构成了巨大威胁，在舰船舱室设置防护装甲成为舰船防护领域的重要发展趋势。纤维增强复合材料因具有低密度、高比刚度、高比强度、抗冲击能力强、可设计性好、成型方便等众多优良特性而广泛应用在舰船防护结构。但是部分抗弹性能优异的纤维增强复合防护装甲材料阻燃性能难以满足装舰要求，在日常及战时中不仅不能阻燃，甚至还会产生浓烟，并分解出有毒气体，严重限制了其在舰船防护结构中的应用。

对于内衬安装的舰船轻型复合装甲，其纤维增强复合防护装甲材料裸露于舱室，不能解决阻燃性能一般的复合防护装甲材料的隔热耐火问题。

对于装甲防护材料安装于双层金属舱壁板之间的结构，同样没有考虑装甲材料的隔热耐火问题；此外，双层金属舱壁结构重量一般较大，在防护等级较低的防护结构中会增加较多重量。对于装甲防护材料两侧附有防火隔热层并一同安装于双层金属舱壁板和钢制扶强材之间的结构，其在防护等级较高的舱室结构上具有明显优势，但是该结构一方面未考虑加强筋的热传递，另一方面同样在防护等级较低的防护结构中会增加较多重量。

因此，对于防护等级较低的防护结构，急需一种质轻且防护隔热性能优异的装甲防护结构，以充分发挥抗弹性能优异的纤维增强复合防护装甲材料在舰船上的应用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种承载、抗弹和装甲材料防火一体化设计的舰用耐火型复合装甲结构。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种舰用耐火型复合装甲结构，包括舱壁结构，所述舱壁结构包括舱壁板和安装于舱壁板上的扶强材，所述舱壁板内壁由外至内(此处“外”指靠近舷侧，“内”指靠近船舶中心)依次安装外隔热层、抗弹材料层、内隔热层和蒙皮板。所述舱壁结构用于支承、安装外隔热层、抗弹材料层、内隔热层和蒙皮板，抗弹过程中侵蚀、墩粗弹体，吸收弹体动能，降低弹体速度。所述外隔热层位于舱壁板与抗弹材料层之间，用于保护抗弹材料层免受舱壁板一侧高温影响，阻隔冲击载荷，为舱壁板变形提供空间。所述抗弹材料层为纤维增强复合材料，位于外隔热层与内隔热层之间，用于抵御高速弹体的侵彻。所述内隔热层位于抗弹材料层与蒙皮板之间，用于保护抗弹材料层免受蒙皮一侧高温的影响，实现防火和隔热的目的。所述扶强材的两侧安装有隔热楔块，隔热楔块将抗弹材料层与扶强材隔离，保护抗弹材料层免受扶强材高温的影响。所述蒙皮板与扶强材固定连接，用于包覆保护内隔热层、固定隔热楔块。

上述方案中，所述舱壁板和扶强材采用船用钢或合金材料，所述扶强材采用球扁钢或T型材。

上述方案中，所述外隔热层和内隔热层均采用轻质隔热材料，所述轻质隔热材料为陶瓷棉、岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、PVC泡沫、酚醛泡沫、气凝胶毡或多晶丝。

上述方案中，所述抗弹材料层采用一层或多层纤维增强复合材料层合板，所述纤维增强复合材料层合板为玻璃纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维、玄武岩纤维、碳纤维、PBO纤维中的一种或多种混杂增强的层合板。