混杂复合材料口盖机械冲击破坏机理研究

刘 峰，陈威杨，周建国，张梦涛

(中国民用航空飞行学院航空工程学院， 四川 广汉 618307)

1 引言

复合材料具有比强度高、比刚度高、可设计性强等优点[1-2]。近年来对各种形式层合复合材料口盖的研究较多。传统机械式发射口盖比较笨重，存在开盖时间长、配套的动力系统和传动装置较为复杂等问题。爆破式发射口盖在长时间预位状态下存在火工品过期失效、电气部件老化等问题[3]。用层合复合材料制作的具有预制薄弱环节的机械冲击破坏口盖相对于前述的口盖具有较大的优势。DOANE[4]利用玻璃纤维复合材料制作了一种薄膜盖，可在弹头的轻微冲击下开裂为四瓣。周光明等[5-7]研制了多种复合材料发射口盖。通过改变加贴层的搭接长度和搭接厚度来对薄弱区进行设计优化，实现了沿预设轨迹多瓣开盖。李绪东等[8]研制了一种平板型复合材料口盖。通过在环向和径向设计带V型凹槽的薄弱区，使得口盖受到破坏压力后齐根断裂成四瓣。魏凤春等[9]设计制作了一种拓扑自锁结构的复合材料发射盖。在内部受到较小冲击力时解除拓扑互锁约束，实现开盖。

一些轻型飞机如SR20配置有全机伞降系统[10]，伞降系统中层合复合材料口盖的设计制造对降落伞牵引弹体的顺利发射和伞包抛出有很大的影响。在飞机进行应急抛伞降落后，需要对抛伞口盖进行维修，恢复结构的适航状态并保证下次应急抛伞的可靠性。但飞机的相关手册中并未提供口盖结构的维修恢复方案，导致伞降后的机体结构只能整体报废，带来了较大的经济损失。……