[发明专利]具有损伤反馈功能的智能防护装甲及其制备方法

说明书

本发明为一种具有损伤反馈功能的智能防护装甲及其制备方法，属于智能装甲防护技术领域。该防护装甲包括叠层防护板以及均匀分布在叠层防护板中的传感单元系统，传感单元系统由单层多根、多层多根，相邻间距小于侵彻内径的光导纤维排布而成，均匀分布在叠层防护板中，光导纤维被叠层防护板覆盖的部分有金属镀层，外露部分接入由光谱仪组成的传感信号检测系统中。本发明具有损伤深度反馈功能的智能防护装甲设计科学、结构新颖、使用方便，采用铁/铝基非晶叠层复合材料防护板作为金属叠层防护板，二氧化硅光导纤维作为传感单元，通过检测整体光导纤维的运转情况，可以实时反馈损伤深度。

技术领域

本发明涉及智能装甲防护技术领域，具体是一种具有损伤反馈功能的智能防护装甲及其制备方法。

背景技术

根据以往战例分析，一套迅速、准确的战场评估系统可以很大程度促进战斗的胜利，在装甲防护技术领域，还鲜有对装甲实时损伤程度反馈的研究；目前对装甲的战损评估需要先停止装甲载具的运行，载具停止后，检测人员通过人工检测装甲载具战损情况，对比战损手册，评估装甲实际受损情况，从而对战车的继续作战能力、生存能力、反击能力作出评价，人工检测的过程不仅需要战车的停止，检测的过程也很长，为了促进战场车辆战损评估效率，对于装甲智能化的研究变得尤其重要，特别是装甲损伤程度实时反馈的研究。通过促进装甲实时反馈战损情况，车内人员将第一时间了解车辆的损伤位置、程度，从而对车辆在战场的生存、持续作战能力、反击能力作出实时正确的评估，对战场的情况作出及时正确的安排处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种具有损伤反馈功能的智能防护装甲。该智能防护装甲通过实时监控光导纤维传感系统的工作情况，根据已失效部分的光导纤维的层数、根数来反映实际装甲受到的损伤情况。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种具有损伤反馈功能的智能防护装甲，包括叠层防护板以及均匀分布在叠层防护板中的传感单元系统，传感单元系统包括上下均匀排列的若干层光导纤维层，每层光导纤维层包括若干根均匀间隔分布的光导纤维，相邻光导纤维的间距小于侵彻内径；光导纤维的中间部分置于叠层防护板中，两端部分伸出至叠层防护板外，光导纤维上被叠层防护板覆盖的部分设置有光纤化学镀层和光纤电镀层，光导纤维的外露部分接入由光谱仪组成的传感信号检测系统中。

本发明提供的智能防护装甲结构是将传感元件（光导纤维）嵌入叠层防护板（金属叠层复合材料）中，赋予装甲损伤反馈的功能，使装甲智能化。

作为优选的技术方案，叠层防护板为Fe-Al体系金属叠层，单层厚度都为0.2mm，共固结二十五层。

作为优选的技术方案，叠层防护板分为五个部分，每五层为一个部分，一个部分的厚度为1mm，叠层防护板的长宽为5×5mm。

作为优选的技术方案，光导纤维层设置在叠层防护板的相邻两个部分之间，共计四层光导纤维层，每层光导纤维层包括七根光导纤维。

作为优选的技术方案，光纤化学镀层设置在光导纤维上，光纤电镀层设置在光纤化学镀层上，并且光纤电镀层的厚度大于光纤化学镀层的厚度。

作为优选的技术方案，光导纤维的内径为0.1mm，光纤化学镀层和光纤电镀层的总厚度为0.05mm。

作为优选的技术方案，每层光导纤维层中，相邻的光导纤维的圆心间距为0.8mm，最外侧的光导纤维的圆心距叠层防护板的边界的距离为0.1mm。

进一步的，本发明还提供了上述具有损伤反馈功能的智能防护装甲的制备方法，包括如下步骤：

S1、对光导纤维进行镀层，首先对光导纤维的表面进行化学镀，使光导纤维表面带有一层薄金属，形成光纤化学镀层；然后再对光纤化学镀层进行电镀，形成光纤电镀层，最后加厚镀层至0.05mm；