[发明专利]一种尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托及其制备方法

说明书

本发明公开一种尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托及其制备方法，该弹托由3块120°的碳纤维复合材料卡瓣通过抱箍组合而成，其齿芽由若干块不同铺层角度和铺层厚度的碳纤维模压板加工组合而成，外壳体由短切碳纤维预浸纱模压成型；该制备方法包括弹托设计、齿芽预成型和卡瓣成型等步骤。本发明提供的制备方法工艺简单，且制备获得的弹托质量轻，惰性质量小，与金属材料的弹托相比，在相同的工况下，弹药的初速度更高，射程更远；此外，本发明弹托的齿芽为连续碳纤维预先成型，齿芽强度高，一致性较好，在膛内发射时，可更好的支撑弹芯，具有可靠性更高的优势。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是一种尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托及其制备方法。

背景技术

弹托是尾翼稳定脱壳穿甲弹的重要组成部分，目前大多数应用的弹托是沿其纵轴均分为三个或四个卡瓣的马鞍型结构，在穿甲弹发射时，三个或四个卡瓣能很好地抱紧弹体，使其获得最佳的初速度，支撑并引导飞行。出膛后，弹托在受到迎面气流的阻力和火药燃气的后效作用，组合瓣打开与弹体分离，在此过程中，齿芽为主要承力部位。

目前脱壳穿甲弹的弹托材质为金属材料、轻质复合材料等，金属材料的弹托占很大一部分消极重量，影响穿甲弹的初速度和对弹体飞行造成一定影响。而目前采用轻质复合材料成型的弹托虽大大降低弹托的重量，但注塑或模压成型时纤维方向较乱，成型的齿芽强度较低，易在出膛时破坏，对弹体的发射造成影响。

因此迫切需要一种质量轻、齿芽强度高的脱壳穿甲弹弹托。

发明内容

本发明提供一种尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托及其制备方法，用于克服现有技术中弹托质量重、齿芽强度不够等缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托，所述弹托由3块120°的碳纤维复合材料卡瓣通过抱箍组合而成，所述卡瓣包括齿芽和外壳体，所述外壳体包覆在所述齿芽外表面上，其特征在于，所述齿芽由若干块不同铺层角度和铺层厚度的碳纤维模压板加工组合而成；所述外壳体由短切碳纤维预浸纱模压成型。

为实现上述目的，本发明还提出一种如上述所述的尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托的制备方法，其特征在于，包括：

S1：根据弹托受力分析结果，将弹托分为齿芽和外壳体，并设计齿芽的铺层角度和铺层厚度；

根据工艺条件的限定，将齿芽沿其轴向分成若干段分开进行制备；

S2：选择碳纤维预浸布为齿芽的铺层原料，按齿芽的铺层厚度准备碳纤维预浸布，将碳纤维预浸布按齿芽的铺层角度和铺层厚度在平板模具上进行铺层，加热加压固化，脱模，加工获得齿芽形状块；

S3：重复步骤S2，获得若干齿芽形状块；

对齿芽形状块进行预处理，然后在齿芽形状块的粘接面涂刷环氧树脂粘接胶，并将若干齿芽形状块依次对应放入齿芽模具下模的芯轴上，将齿芽模具的上模与下模合模，加热固化，获得预成型齿芽；

S4：选择短切碳纤维预浸纱为外壳体的原料，将预处理后的预成型齿芽放入弹托成型模具下模中，称取短切碳纤维预浸纱铺放至预成型齿芽外表面上以及嵌块与弹托成型模具上模的间隙中，将弹托成型模具下模与上模合模，加热加压固化，获得120°的复合材料卡瓣；

S5：重复步骤S2～S4三次，获得3块120°的复合材料卡瓣。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1、本发明提供的尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托，由3块120°的碳纤维复合材料卡瓣通过抱箍组合而成，其齿芽由若干块不同铺层角度和铺层厚度的碳纤维模压板加工组合而成，外壳体由短切碳纤维预浸纱模压成型。本发明提供的弹托质量轻，惰性质量小，与金属材料的弹托相比，在相同的工况下，弹药的初速度更高，射程更远；此外，本发明弹托的齿芽为连续碳纤维预先成型，齿芽强度高，一致性较好，在膛内发射时，可更好的支撑弹芯，具有可靠性更高的优势。