碳纤维增强复合材料发射筒设计研究

安庆升，孙立东，武秋生

（上海机电工程研究所，上海 201109）

0 引言

箱（筒）式发射技术是当今世界上流行的、先进的发射装置设计技术。因其能够有效地提高导弹武器系统的贮存可靠性，并具有全天候适应能力及战场快速反应能力等优点，被当今各种陆基和舰载先进导弹武器系统采用［1-3］。随着导弹技术的快速发展，对发射箱（筒）的体积、质量、环境适应性等方面也提出更为严格的要求。由于复合材料具有高比强、高比模、结构可设计等优点，国内外专家就复合材料在大截面、长尺寸的战略导弹发射筒应用方面开展了大量的研究工作，并获得了成功。其中：美国MX战略导弹的发射筒长22.4 m、直径2.5 m，采用高强度钢时，其结构质量超过100 t，而选用碳纤维/环氧树脂复合材料时结构质量仅为21 t；俄罗斯SS-20和SS-25战略导弹发射筒，均采用玻璃纤维/环氧树脂复合材料；我国战略导弹发射筒也采用树脂基复合材料，比铝合金发射筒轻28%。发射筒采用纤维增强复合材料，可以很好地解决金属结构筒体存在的重量大、焊接变形、易锈蚀等问题，是未来主要发展趋势之一［4］。

复合材料发射筒经过几十年的发展，其应用已经从战略导弹型号逐渐发展到战术型号。对战术导弹机动性要求的不断提高，对地面发射装备质量的限制也愈加严酷，这为战术导弹复合材料发射筒的应用提供了更多机会［5］。美国陆军多管火箭系统（multiple launch rocket system，MLRS）战术导弹发射筒、“爱国者”PAC-3 导弹发射筒均采用了复合材料；另外，国内外便携式轻型导弹武器系统的发射筒，目前普遍采用玻纤增强树脂基复合材料，如果采用碳纤维增强复合材料，可以实现减重30%。……