[发明专利]一种热塑性短纤维模压复合材料弹翼

说明书

本发明属于导弹弹翼结构设计技术，涉及一种热塑性短纤维模压复合材料弹翼。所述弹翼包括上蒙皮和整体式下蒙皮；所述整体式下蒙皮由弹翼下蒙皮、主梁、主接头采用热塑性复合材料一体化成型；上蒙皮单独模压成型后再与整体式下蒙皮连接形成最终弹翼。本发明取消了金属主接头，将下蒙皮、主梁、主接头整合为整体式下蒙皮，无需进行铺层，模具简单，成本低，减轻了弹翼重量；避免了金属主接头与复材结构连接发生的脱粘等情况；弹翼整体性好，工艺简单，协调路线简单，经济性好。

技术领域

本发明属于导弹弹翼结构设计技术，涉及一种热塑性短纤维模压复合材料弹翼。

背景技术

目前，导弹弹翼为了减重，越来越多的采用具有比强度高、比刚度高等优点的复合材料。常规导弹弹翼多采用金属主接头+热固性复合材料蒙皮、梁等结构。金属主接头起到将复材弹翼与弹身连接的作用，并将弹翼承受的载荷传递至弹身。

常规导弹弹翼成型过程中，存在以下问题：蒙皮、梁等结构需进行铺层设计，厚度变化区需要对预浸料进行裁剪来逐步减层过渡，工艺较为复杂；蒙皮、梁等结构需单独设计模具分别进行成型，成本高；蒙皮、梁等结构成型后可能产生无法校正的永久变形而导致报废。金属主接头为了兼顾连接、减重等要求往往结构设计地比较复杂，加工难度大，成本高；复合材料梁、蒙皮等与金属主接头胶接时由于材料膨胀系数不一致，成型后易发生变形、脱粘等情况，需要打抽钉进行补强，导致复合材料结构中纤维被打断、紧固件增加了弹翼重量。

发明内容：

本发明的目的是：针对上述现有技术状况，本发明设计提供了一种热塑性模压短纤维复材弹翼，目的是使热塑性短纤维模压弹翼结构替代金属主接头加热固性复合材料蒙皮、梁结构，取消了金属主接头，规避了金属主接头加工难、成本高、与复材零件连接等情况，减少了重量；热塑性复合材料结构无需进行铺层设计，工艺简单；金属主接头、主梁和下蒙皮一体成型，减少了模具数量；热塑性复合材料结构可通过加温重新校形，避免了热固性复合材料弹翼结构件因成形时变形造成的零件报废。

本发明的技术方案是：一种热塑性短纤维模压复合材料弹翼，包括上蒙皮和整体式下蒙皮；所述整体式下蒙皮由弹翼下蒙皮、主梁、主接头采用热塑性复合材料一体化成型；上蒙皮单独模压成型后再与整体式下蒙皮连接形成最终弹翼。

发明的有益效果是：本发明热塑性短纤维模压复合材料弹翼取消了金属主接头，将下蒙皮、主梁、主接头整合为整体式下蒙皮，无需进行铺层，模具简单，成本低，减轻了弹翼重量；避免了金属主接头与复材结构连接发生的脱粘等情况；弹翼整体性好，工艺简单，协调路线简单，经济性好。

附图说明

图1为本发明热塑性短纤维模压复合材料弹翼的结构示意图；

图2为整体式下蒙皮的结构示意图；

图3为上蒙皮的结构示意图；

图4为本发明热塑性短纤维模压复合材料弹翼的横切面的剖面图；

其中，1-整体式下蒙皮2-上蒙皮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明热塑性短纤维复合材料弹翼结构形式如图1所示，弹翼结构分为2部分：整体式下蒙皮1、上蒙皮2。

弹翼成型时，整体式下蒙皮的模具中部放置沙芯，模具内其它部分铺设热塑性复合材料织物，高温(380℃)模压成型后形成整体式下蒙皮1。将单独模压成型的上蒙皮2扣到整体式下蒙皮1上通过螺栓进行连接，形成最终弹翼。所述热塑性复合材料为T700短纤维增强的聚芳醚砜醚酮酮树脂。