[实用新型]一种高抗拉制导光缆

说明书

本实用新型公开了一种高抗拉制导光缆，包含光纤和保护层，保护层包围在光纤外侧，还包含碳纤维增强材料，光纤为弯曲不敏感单模光纤，光纤的涂覆层材料为丙烯酸酯涂层或耐高温的丙烯酸酯类涂层或聚酰亚胺涂层，碳纤维增强材料为包覆在光纤外侧的碳纤维层或者碳纤维增强材料为若干极细碳纤维束，若干极细碳纤维束嵌设在保护层内部。本实用新型采用碳纤维作为增强材料，与芳纶编织型制导光缆相比，生产工艺简单，生产效率高，有利于生产制造大长度的制导光缆，可适用于长距离制导。

技术领域

本发明涉及一种制导光缆，特别是一种高抗拉制导光缆。

背景技术

光纤具有信息传输容量大、传输损耗低、直径小、重量轻、无电磁感应等特点，因此，在有线制导领域具有广阔的应用前景。制导导弹、鱼雷等军用设备采用光纤制导后，能有效提高制导系统的信息传输速率和通信可靠性，提高目标识别能力，保证极高的目标命中率；同时，由于制导光缆重量轻，直径小，还可以有效减轻导弹重量，增大有效射程。

制导光缆放线时，通常采用与光缆线团缠绕方向垂直的方式放线，制导光缆由线团上螺旋缠绕状直接被轴向拉直，在离开线团的瞬间，光缆在“剥落点”处存在一次半径较小的弯曲，会增加光纤中信号的传输损耗；另一方面在该点承受瞬间最大张力，极易造成光缆断裂，已列装的光纤导弹仍然多次出现光纤断裂的严重事故，所以进一步提高其抗拉强度仍然是一个重要课题。研究表明，“剥落点”处光缆承受张力的大小与光缆被拉出速度的平方成正比。要提高导弹飞行速度，需要更高强度的制导光缆，以确保光缆放线时不被拉断。另外，为了增大制导距离，增大导弹的有效射程，需要更小直径的制导光缆，以确保相同体积的线团能容纳更大长度的制导光缆。

目前，制导光缆的结构形式主要有 3 种: 芳纶编织型、聚合物材料挤塑型和芳纶复合增强型；采用芳纶编织及芳纶增强型的制导光缆，其最大抗拉力仅为8~15kg，而且芳纶编织型生产速度极慢，效率低，生产过程中编织线需要经常更换、接头，不利于生产大长度的光缆，在实际使用中光缆需要接头，在接头处会增加信号传输的损耗和断纤的风险，降低制导光缆的可靠性。聚合物或复合增强型聚合物材料挤塑的光缆，其抗拉力更小，一般只适用于短距离、低速制导系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高抗拉制导光缆，提高制导光缆的抗拉力，并且其生产工艺简单、生产效率高，易于生产大长度光缆。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高抗拉制导光缆，包含光纤和保护层，保护层包围在光纤外侧，其特征在于：还包含碳纤维增强材料。

进一步地，所述光纤为弯曲不敏感单模光纤。

进一步地，所述光纤的涂覆层材料为丙烯酸酯涂层或耐高温的丙烯酸酯类涂层或聚酰亚胺涂层。

进一步地，所述光纤的芯数为1芯，光纤的涂覆层标称外径为245um、200um、180um或150um。

进一步地，所述光纤为选择应变不低于2%的高强度光纤。

进一步地，所述保护层为尼龙、聚醚醚酮、含氟聚合物、硅树脂固化材料或丙烯酸酯类固化材料。

进一步地，所述碳纤维增强材料为包覆在光纤外侧的碳纤维层，碳纤维层设置在光纤和保护层之间。

进一步地，所述碳纤维增强材料为若干极细碳纤维束，若干极细碳纤维束嵌设在保护层内部。

进一步地，所述若干极细碳纤维束均沿光缆轴线方向设置并且若干碳纤维束沿光缆周向等间距分布在保护层内部。

进一步地，所述极细碳纤维束为强度等级大于T700级的高强度高模量碳纤维，其抗拉强度不低于4500MPa，拉伸模量不低于250GPa。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：