本發(fā)明涉及船舶推進(jìn)器技術(shù)領(lǐng)域，涉及具有低噪聲和高臨界航速特征，可以用于實(shí)現(xiàn)水下潛器電力無(wú)軸推進(jìn)技術(shù)的集成電機(jī)泵噴推進(jìn)器，特別涉及混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)及其水密連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

泵噴推進(jìn)器(pumpjet,簡(jiǎn)稱泵噴)是一種旋轉(zhuǎn)組合式水動(dòng)力推進(jìn)器，由軸對(duì)稱環(huán)形導(dǎo)管以及導(dǎo)管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和靜止葉柵組成。旋轉(zhuǎn)葉柵和靜止葉柵分別稱為葉輪和定子。導(dǎo)管剖面通常為機(jī)翼型，一般設(shè)計(jì)為減速型導(dǎo)管，可以使流經(jīng)葉輪葉片的水流減速以延遲空化產(chǎn)生，改善泵噴空化性能和輻射噪聲性能。定子可以位于葉輪前或葉輪后，分別稱為前置定子式泵噴和后置定子式泵噴。前置定子式泵噴目前主要用于核潛艇推進(jìn)，后置定子式泵噴目前主要用于魚(yú)雷推進(jìn)。

泵噴的工作原理與水面船舶推進(jìn)用的噴水推進(jìn)器類同，也是由通過(guò)推進(jìn)器水流的動(dòng)量差決定產(chǎn)生凈推力的大小。泵噴的突出優(yōu)點(diǎn)是輻射噪聲低、臨界航速高。噪聲低的主要原因是：①葉片數(shù)多，單位葉片面積的負(fù)載??；②導(dǎo)管對(duì)輻射噪聲具有一定的屏蔽和吸聲作用；③脈動(dòng)壓力幅值比螺旋槳小，產(chǎn)生的低頻線譜噪聲更低。臨界航速高的主要原因是：采用前置定子和零推力或小推力導(dǎo)管，可以有效改善葉輪進(jìn)流條件，減小葉梢負(fù)載，從而延遲葉輪葉片的葉梢空化初生時(shí)機(jī)。低噪、高臨界航速的優(yōu)點(diǎn)決定了前置定子式泵噴是潛器理想的推進(jìn)器。

前置定子式泵噴未能在常規(guī)潛艇上獲得大范圍應(yīng)用的主要原因是：配重難、輻射噪聲難控制、設(shè)計(jì)難度大。為了解決配重和噪聲問(wèn)題，“機(jī)敏”級(jí)核潛艇泵噴制造商rolls-royce公開(kāi)的泵噴專利中([1]bankss,fowlerjo.submersiblepropulsionunit(水下推進(jìn)裝置),unitedstatespatent,no.us8147284b2,2012-4-3)將泵噴的定子導(dǎo)管結(jié)構(gòu)采用了碳纖維復(fù)合材料，而葉輪仍然采用金屬結(jié)構(gòu)，如鎳-鋁-銅或者是鋼。由此可以推斷，復(fù)合材料的應(yīng)用是泵噴成功用于核潛艇推進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在“泵噴-艇體”聲學(xué)激勵(lì)系統(tǒng)中，除了泵噴和艇體自身的輻射噪聲外，泵噴脈動(dòng)推力和力矩通過(guò)推進(jìn)軸系激勵(lì)艇體輻射噪聲也是一個(gè)重要的噪聲源，并且在短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法找到有效的抑制該噪聲源的措施。為了從源頭上切斷推進(jìn)器聲源通過(guò)軸系傳播，美國(guó)海軍和國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局(darpa)于2004年聯(lián)合發(fā)起了tangobravo項(xiàng)目。該項(xiàng)目擬取得的五項(xiàng)突破技術(shù)第一條即是實(shí)現(xiàn)無(wú)軸推進(jìn)，以期望從源頭上抑制推進(jìn)器激勵(lì)產(chǎn)生的低頻線譜噪聲分量[2]darpatangobravo.16february2011，usa.)。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)軸推進(jìn)，計(jì)劃于2027年服役的“俄亥俄”級(jí)改進(jìn)型彈道導(dǎo)彈核潛艇將采用集成電機(jī)泵噴推進(jìn)器([3]unitestatesnavalinstitute,ohioreplacementprogram,usa,2012.12.wikipedia)。

無(wú)軸驅(qū)動(dòng)式集成電機(jī)泵噴是集成電機(jī)推進(jìn)器(integratedmotorpropulsor,imp)的一種，是將電機(jī)定子嵌入泵噴導(dǎo)管中、電機(jī)轉(zhuǎn)子與泵噴葉輪葉片的葉梢集成在一起同速同向旋轉(zhuǎn)、電機(jī)定子與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間存在氣隙的一種推進(jìn)器。imp又稱為輪緣推進(jìn)器，或者是環(huán)驅(qū)式推進(jìn)器，通常由導(dǎo)管、電機(jī)和槳葉組成，沒(méi)有靜止葉柵部件，即沒(méi)有泵噴中的定子部件。集成電機(jī)泵噴是常規(guī)imp的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：將電機(jī)無(wú)軸推進(jìn)技術(shù)與泵噴推進(jìn)低噪、高臨界航速的突出優(yōu)點(diǎn)完全集成起來(lái)，既能發(fā)揮泵噴本身的聲學(xué)性能優(yōu)勢(shì)、又能消除軸系聲源激勵(lì)系統(tǒng)。同時(shí)，將推進(jìn)電機(jī)從艇內(nèi)移植到推進(jìn)器內(nèi)部后，可以大大改善艙室內(nèi)有效利用空間，這也是tangobravo項(xiàng)目中五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一的“艇外武器發(fā)射系統(tǒng)”研發(fā)的主要目的之一。因此，集成電機(jī)泵噴將最有可能成為無(wú)軸電力推進(jìn)的首選推進(jìn)器。而要實(shí)現(xiàn)集成電機(jī)的安裝和后期維護(hù)，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足可拆卸設(shè)計(jì)要求。因此，給導(dǎo)管連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來(lái)一系列新的難題，這也是艦艇目前尚未廣泛應(yīng)用無(wú)軸泵噴推進(jìn)的主要原因之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)軸泵噴推進(jìn)器混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)及其水密連接結(jié)構(gòu)，在保證導(dǎo)管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不下降的情況下，解決了導(dǎo)管結(jié)構(gòu)可拆卸和水密封問(wèn)題，有利于集成電機(jī)的安裝維護(hù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，包括無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管，其特征在于：所述無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管為可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，包括能拆卸連接的第一分段和第二分段；

第一分段和第二分段均為橫截面為半圓環(huán)狀的殼體，殼體兩端分別設(shè)有端板，第一分段和第二分段均有沿殼體以及端板邊緣設(shè)置的搭接邊，搭接邊分為沿殼體邊緣的環(huán)向搭接片和位于端板邊緣的徑向搭接片；

第一分段和第二分段上的環(huán)向搭接片內(nèi)外疊置后通過(guò)螺釘機(jī)械連為一體，第一分段和第二分段上的徑向搭接片內(nèi)外疊置后通過(guò)螺釘機(jī)械連為一體；

第一分段和第二分段端板上均設(shè)有凹槽，凹槽設(shè)有延伸至該端板上徑向搭接片邊緣的開(kāi)口，第一分段和第二分段上的凹槽對(duì)接形成一適合集成電機(jī)端部卡入的卡槽。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)形搭接片和徑向搭接片厚度均小于其所在殼體邊緣的厚度；

所述第一分段上的環(huán)形搭接片和徑向搭接片與其所處部位的殼體外表面對(duì)齊；第一分段上的環(huán)形搭接片內(nèi)表面均與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈l型的第一環(huán)向搭接面；第一分段上的徑向搭接片內(nèi)表面與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈l型的第一徑向搭接面；

所述第二分段上的環(huán)形搭接片和徑向搭接片與其所處部位的殼體內(nèi)表面對(duì)齊；第二分段上的環(huán)形搭接片外表面均與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈倒l型的第二環(huán)向搭接面；第二分段上的徑向搭接片外表面與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈倒l型的第二徑向搭接面；

上述第一環(huán)向搭接面與第二環(huán)向搭接面對(duì)接形成一環(huán)向z型搭接面；上述第一徑向搭接面與第二徑向搭接面對(duì)接形成一徑向z型搭接面。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面對(duì)接部位的線型以及尺寸保持一致；所述第一徑向搭接面和第二徑向搭接面對(duì)接部位的線型以及尺寸保持一致。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面使用雙排錯(cuò)位螺釘連接；所述第一徑向搭接面和第二徑向搭接面使用單排螺釘連接。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管由鋼質(zhì)骨架、功能型填充芯材和纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層三部分組成，所述鋼質(zhì)骨架包括環(huán)向骨架、縱向骨架和環(huán)向殼板，多個(gè)環(huán)向骨架沿軸向間隔設(shè)置，各個(gè)環(huán)向骨架內(nèi)圈和外圈尺寸按設(shè)定尺寸順次變化以具有滿足導(dǎo)管內(nèi)外表面尺寸設(shè)計(jì)要求，多個(gè)縱向骨架沿圓周均勻分布，縱向骨架與各環(huán)向骨架交叉設(shè)置，所述環(huán)向殼板分別與環(huán)向骨架、縱向骨架交叉設(shè)置；所述鋼質(zhì)骨架內(nèi)部空間填充有功能型填充芯材，所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層完整包覆鋼骨架和功能型填充芯材形成混雜夾層復(fù)合材料的無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能型填充芯材的材料密度范圍在300kg/m³~600kg/m³，線彈性模量范圍為200mpa~1000mpa，靜水耐壓強(qiáng)度為2mpa~30mpa，動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度為50~100mpa。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層中纖維樹(shù)脂質(zhì)量比應(yīng)在1.2~1.5含量范圍內(nèi)。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層選用海洋環(huán)境適應(yīng)型纖維樹(shù)脂體，包括玻璃纖維、碳纖維或碳?；祀s纖維和聚酯樹(shù)脂或乙烯基酯樹(shù)脂。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鋼質(zhì)骨架選用耐海水腐蝕性較好的艦體低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼。

如上所述混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的水密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一分段和第二分段之間的兩道環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面分別防水密封，具體結(jié)構(gòu)為：所述第一徑向搭接面和第二徑向搭接面之間的螺釘內(nèi)側(cè)使用o型圈進(jìn)行一道水密處理，第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面之間的兩排螺釘中間區(qū)域使用o型圈進(jìn)行第二道水密處理。

如上所述水密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面的外表面用水密材料填充來(lái)作密封加強(qiáng)處理。

本發(fā)明的有益效果是：

1、混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)主要由鋼質(zhì)骨架、功能型填充芯材和纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層三部分組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；鋼質(zhì)骨架包括環(huán)向骨架、縱向骨架和環(huán)向殼板，鋼質(zhì)骨架選用耐海水腐蝕性較好的艦體低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼并基于導(dǎo)管結(jié)構(gòu)力學(xué)承載性能進(jìn)行鋼骨架布置方案和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保導(dǎo)管結(jié)構(gòu)具有較好的強(qiáng)度剛度和整體承載能力；鋼質(zhì)骨架之間為功能型填充芯材，功能型填充芯材選用輕質(zhì)高強(qiáng)、吸水率低以及吸聲減振性能較好的功能型材料組合或單獨(dú)使用，滿足無(wú)軸泵噴推進(jìn)裝置對(duì)導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的吸聲、減振和抗沖擊等功能性要求；纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層選用海洋環(huán)境適應(yīng)型纖維樹(shù)脂體系并基于不同工藝成型方式和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行纖維樹(shù)脂質(zhì)量比、鋪層角度和鋪層厚度的優(yōu)化，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層完整包覆鋼質(zhì)骨架和功能型填充材料形成混雜夾層復(fù)合材料導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，確保導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的完整性和水密性。

2、導(dǎo)邊分段和隨邊分段連接區(qū)域?yàn)槎嗟浪芴幚淼沫h(huán)形搭接連接，導(dǎo)邊分段和隨邊分段均為橫截面為半圓環(huán)狀的殼體，使得兩分段之間的水密搭接連接結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)管中部區(qū)域，導(dǎo)邊分段和隨邊分段分別采用l型環(huán)形搭接面且線型尺寸一致，確保導(dǎo)邊分段和隨邊分段連接后環(huán)向搭接面匹配一致。

3、集成電機(jī)一端卡入導(dǎo)邊分段的凹槽中，隨邊分段凹槽卡入集成電機(jī)另一端，裝配過(guò)程中施加一定的預(yù)緊力，確保裝配后結(jié)構(gòu)的整體性能。

4、導(dǎo)邊分段和隨邊分段的第一環(huán)向搭接面與第二環(huán)向搭接面對(duì)接形成一環(huán)向z型搭接面，第一徑向搭接面與第二徑向搭接面對(duì)接形成一徑向z型搭接面，確保搭接連接區(qū)域具有較長(zhǎng)的水密路徑，便于進(jìn)行多道水密處理。

5、連接螺釘將導(dǎo)邊分段和隨邊分段進(jìn)行機(jī)械連接成為一體，并用水密材料o型圈沿環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面作兩道水密處理，確保結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和水密性能。

6、導(dǎo)邊分段和隨邊分段完成機(jī)械連接和水密處理后，沿環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面的外表面作密封加強(qiáng)處理，有利于進(jìn)一步增強(qiáng)水密性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明中導(dǎo)管結(jié)構(gòu)上的功能型填充芯材、纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層分解開(kāi)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中導(dǎo)管結(jié)構(gòu)裝配集成電機(jī)的剖面示意圖；

圖3為圖2分解開(kāi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-鋼骨架、2-功能性填充芯材、3-纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層、4-環(huán)向骨架、5-縱向骨架、6-環(huán)向殼板、7-導(dǎo)邊分段，8-隨邊分段，9-集成電機(jī)，10-連接螺釘。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2和圖3所示，混雜夾層復(fù)合材料可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，包括無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管，無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管為可拆卸式導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，包括能拆卸連接的第一分段和第二分段。本實(shí)施例子中，第一分段為導(dǎo)邊分段，第二分段為隨邊分段。

導(dǎo)邊分段7和隨邊分段8均為橫截面為半圓環(huán)狀的殼體，水密連接位于導(dǎo)管中部區(qū)域，殼體兩端分別設(shè)有端板，導(dǎo)邊分段和隨邊分段均有沿殼體以及端板邊緣設(shè)置的搭接邊，搭接邊分為沿殼體邊緣的環(huán)向搭接片和位于端板邊緣的徑向搭接片。導(dǎo)邊分段和隨邊分段上的環(huán)向搭接片內(nèi)外疊置后通過(guò)螺釘機(jī)械連為一體，導(dǎo)邊分段和隨邊分段上的徑向搭接片內(nèi)外疊置后通過(guò)螺釘機(jī)械連為一體。導(dǎo)邊分段和隨邊分段端板上均設(shè)有凹槽，凹槽設(shè)有延伸至該端板上徑向搭接片邊緣的開(kāi)口，導(dǎo)邊分段和隨邊分段上的凹槽對(duì)接形成一適合集成電機(jī)端部卡入的卡槽。安裝時(shí)，集成電機(jī)9一端卡入導(dǎo)邊分段7的凹槽中，集成電機(jī)9另一端卡入隨邊分段8凹槽內(nèi)。

為增大導(dǎo)邊分段和隨邊分段搭接面，本發(fā)明中，環(huán)形搭接片和徑向搭接片厚度均小于其所在殼體邊緣的厚度。導(dǎo)邊分段上的環(huán)形搭接片和徑向搭接片與其所處部位的殼體外表面對(duì)齊；導(dǎo)邊分段上的環(huán)形搭接片內(nèi)表面與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈l型的第一環(huán)向搭接面；導(dǎo)邊分段上的徑向搭接片內(nèi)表面與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈l型的第一徑向搭接面。隨邊分段上的環(huán)形搭接片和徑向搭接片與其所處部位的殼體內(nèi)表面對(duì)齊；隨邊分段上的環(huán)形搭接片外表面均其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈倒l型的第二環(huán)向搭接面；隨邊分段上的徑向搭接片外表面與其所處部位的殼體端面形成一橫截面呈倒l型的第二徑向搭接面。第一環(huán)向搭接面與第二環(huán)向搭接面對(duì)接形成一環(huán)向z型搭接面；上述第一徑向搭接面與第二徑向搭接面對(duì)接形成一徑向z型搭接面。環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面一起構(gòu)成增大導(dǎo)邊分段和隨邊分段搭接面的z型搭接面。

為保持導(dǎo)管外形的一致性，本發(fā)明中，第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面對(duì)接部位的線型以及尺寸保持一致；所述第一徑向搭接面和第二徑向搭接面對(duì)接部位的線型以及尺寸保持一致。

本發(fā)明鎖緊結(jié)構(gòu)如下：導(dǎo)邊分段7的第一徑向搭接面與隨邊分段8的第二徑向搭接面沿環(huán)向使用單排螺釘10連接，第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面使用雙排錯(cuò)位螺釘11連接。拆卸時(shí)拆除螺釘即可打開(kāi)導(dǎo)管，拆裝比較方便。

為提高導(dǎo)管性能，本發(fā)明中，無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管由鋼質(zhì)骨架1、功能型填充芯材2和纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層3三部分組成，所述鋼質(zhì)骨架1包括環(huán)向骨架4、縱向骨架5和環(huán)向殼板6，多個(gè)環(huán)向骨架4沿軸向間隔設(shè)置，各個(gè)環(huán)向骨架4內(nèi)圈和外圈尺寸按設(shè)定尺寸順次變化以具有滿足導(dǎo)管內(nèi)外表面尺寸設(shè)計(jì)要求，多個(gè)縱向骨架5沿圓周均勻分布，縱向骨架5與各環(huán)向骨架4交叉設(shè)置，所述環(huán)向殼板6分別與環(huán)向骨架4、縱向骨架5交叉設(shè)置；所述鋼質(zhì)骨架1內(nèi)部空間填充有功能型填充芯材2，所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層3完整包覆鋼骨架1和功能型填充芯材2形成混雜夾層復(fù)合材料的無(wú)軸泵噴推進(jìn)器導(dǎo)管。

本發(fā)明中，功能型填充芯材2選用輕質(zhì)高強(qiáng)、吸水率低以及吸聲減振性能較好的功能型材料組合，功能型填充芯材選用的輕質(zhì)高強(qiáng)、吸水率低以及吸聲減振性能較好的功能型材料。功能型填充材料的使用可以根據(jù)總體功能設(shè)計(jì)要求，單一類型使用，亦可組合使用。功能型填充芯材2的材料密度范圍在300kg/m³~600kg/m³，線彈性模量范圍為200mpa~1000mpa，靜水耐壓強(qiáng)度為2mpa~30mpa，動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度為50~100mpa。

本發(fā)明中，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層3選用海洋環(huán)境適應(yīng)型纖維樹(shù)脂體系并基于不同工藝成型方式和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行纖維樹(shù)脂質(zhì)量比、鋪層角度和鋪層厚度的優(yōu)化。纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表層3選用的海洋環(huán)境適應(yīng)型纖維樹(shù)脂體包括玻璃纖維、碳纖維或碳?；祀s纖維等高性能纖維和聚酯樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂或其它高性能低吸水性的樹(shù)脂體系，基于不同工藝成型方式和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行纖維樹(shù)脂質(zhì)量比、鋪層角度和鋪層厚度的優(yōu)化，纖維樹(shù)脂質(zhì)量比應(yīng)在1.2~1.5含量范圍內(nèi)。

本發(fā)明中，鋼質(zhì)骨架1選用耐海水腐蝕性較好的艦艇低合金高強(qiáng)度鋼型號(hào)并基于導(dǎo)管結(jié)構(gòu)力學(xué)承載性能進(jìn)行鋼質(zhì)骨架1布置方案和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，鋼質(zhì)骨架1選用耐海水腐蝕性較好的艦艇低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼型號(hào)，屈服強(qiáng)度范圍在390mpa~790mpa，并基于導(dǎo)管結(jié)構(gòu)力學(xué)承載性能進(jìn)行鋼骨架1布置方案和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)邊分段和隨邊分段搭接面水密封，本發(fā)明中，導(dǎo)邊分段和隨邊分段之間的兩道環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面分別防水密封，具體結(jié)構(gòu)為：第一徑向搭接面和第二徑向搭接面之間的螺釘內(nèi)側(cè)沿環(huán)向使用使用o型圈進(jìn)行一道水密處理，第一環(huán)向搭接面和第二環(huán)向搭接面之間的兩排螺釘中間區(qū)域使用o型圈進(jìn)行第二道水密處理。

為增強(qiáng)密封效果，本發(fā)明中，環(huán)向z型搭接面和徑向z型搭接面的外表面水密路徑入口用水密材料填充來(lái)作密封加強(qiáng)處理，進(jìn)一步增強(qiáng)水密性能。

本發(fā)明中導(dǎo)管制作、集成電機(jī)安裝過(guò)程如下：將環(huán)向骨架4、縱向骨架5和環(huán)向殼板6切割成型并按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行焊接，實(shí)際建造工藝中鋼質(zhì)骨架開(kāi)設(shè)減輕孔進(jìn)行減重，形成導(dǎo)邊分段7和隨邊分段8的鋼質(zhì)骨架分段，在分段骨架內(nèi)部填充輕質(zhì)深海固體浮力芯材（比重低于0.5，靜水耐壓強(qiáng)度大于20mpa），最后用sw220垂直正交纖維布對(duì)分段進(jìn)行包覆，包覆完成后采用rtm真空成型工藝灌注乙烯基酯樹(shù)脂抽真空固化成型。成型后的導(dǎo)邊分段7和隨邊分段8在進(jìn)行所述水密連接前進(jìn)行表面處理，用丙酮擦洗干凈，在徑向和環(huán)向搭接面上預(yù)先開(kāi)好的凹槽上放置o型圈，將集成電機(jī)9一端卡入導(dǎo)邊分段7的凹槽中，將隨邊分段8凹槽卡上集成電機(jī)另一端，導(dǎo)邊分段7和隨邊分段8的l型環(huán)形搭接面合為一體形成z型搭接面，裝配過(guò)程對(duì)集成電機(jī)施加一定的預(yù)緊力，先在環(huán)向z型搭接面使用兩排錯(cuò)位沉頭螺釘10進(jìn)行徑向機(jī)械連接，進(jìn)而在徑向z型搭接面上使用單排沉頭螺釘進(jìn)行軸向機(jī)械連接，導(dǎo)邊分段7和隨邊分段8完成機(jī)械連接和水密處理后，沿環(huán)向?qū)?dǎo)管分段z型水密路徑表面入口作密封加強(qiáng)處理，進(jìn)一步增強(qiáng)水密性能。

以上所述，是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。