本發(fā)明涉及一種新型防護(hù)結(jié)構(gòu)，特別是一種內(nèi)連式承載隔熱一體化的防護(hù)結(jié)構(gòu)。屬于航空航天及兵器工業(yè)領(lǐng)域中的熱防護(hù)技術(shù)，能夠滿足高速飛行器機(jī)身外表面平面或具有一定曲率的曲面區(qū)域的承載和熱防護(hù)要求，并可滿足快速維修的需求。

背景技術(shù)：

高速飛行器在其工作條件下，蒙皮外表面不同程度的受到氣動(dòng)熱的影響和氣動(dòng)載荷的考驗(yàn)。在航空航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，新型的熱防護(hù)材料還不能完全滿足機(jī)體表面的熱防護(hù)和承載要求，因此為防止飛行器受到嚴(yán)重的氣動(dòng)沖擊和燒蝕，采用一體化熱防護(hù)結(jié)構(gòu)仍是最有效的方法。

中國發(fā)明專利201610012099.6公開描述了一種含流道的金字塔微析架夾芯板式承載與熱防護(hù)一體化結(jié)構(gòu)，包括上面板，下面板和芯子，芯子包括多個(gè)微析架單胞，上面板的左右兩端分別設(shè)有向芯子方向延伸的流道壁板。

現(xiàn)有的一體化熱防護(hù)結(jié)構(gòu)可以阻止氣動(dòng)熱向內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳遞，保證飛行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在正常的工作溫度。同時(shí)其結(jié)構(gòu)也能承受一定的沖擊載荷，保證結(jié)構(gòu)的可靠性和飛行器的安全性。但現(xiàn)有熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡單、對(duì)其與機(jī)體的連接形式分析較少、如遇到結(jié)構(gòu)損壞并需要更換部件時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)快速維修，增加了維修時(shí)間和維修成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種內(nèi)連式承載隔熱一體化的防護(hù)結(jié)構(gòu)。該防護(hù)結(jié)構(gòu)不僅能夠有效承受熱載荷和氣動(dòng)載荷，還對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)與機(jī)體的連接形式做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，考慮到部件損壞時(shí)可以快速拆卸并維修。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種內(nèi)連式承載隔熱一體化的防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括蒙皮、蒙皮間連接件和主結(jié)構(gòu)，所述蒙皮間連接件設(shè)置在蒙皮之間，蒙皮與蒙皮間連接件相連接成光滑完整的氣動(dòng)表面，在蒙皮和蒙皮間連接件的下方設(shè)置有主結(jié)構(gòu)；所述蒙皮和主結(jié)構(gòu)之間固定設(shè)置有梯形支撐架。

所述梯形支撐架上固定連接有隔框，隔框內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置蜂窩，內(nèi)置蜂窩上表面與蒙皮對(duì)接，內(nèi)置蜂窩下表面與隔框?qū)印?/p>

所述蒙皮、內(nèi)置蜂窩和隔框組成蜂窩夾層壁板結(jié)構(gòu)。

所述隔框通過螺紋連接件與梯形支撐架相連，通過梯形支撐架使得相鄰隔框連接。

所述隔框與主結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有多孔墊板。

所述隔框與多孔墊板之間設(shè)置有隔熱材料；所述梯形支撐架周圍設(shè)置有隔熱材料。

所述蒙皮厚度為0.4-0.8mm，蒙皮邊緣呈階梯狀并向外延伸8-12mm。

所述蒙皮間連接件側(cè)面設(shè)置長條形凹槽，長條形凹槽深度8-12mm；蒙皮邊緣插入長條形凹槽內(nèi)。

所述蒙皮間連接件與相鄰蒙皮之間的空隙用耐高溫橡膠填充。

所述梯形支撐架通過螺紋連接件與主結(jié)構(gòu)固定連接。

通過蒙皮間連接件、梯形支撐架以及螺紋連接件將蒙皮、內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)、隔框和墊板固定于飛行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)上。隔熱材料填充于其它區(qū)域。

蒙皮、內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)與隔框組成蜂窩夾層壁板結(jié)構(gòu)可承載飛行器飛行過程中的氣動(dòng)載荷和沖擊載荷，保持飛行器正常的氣動(dòng)外形。

隔熱材料可有效阻隔飛行器外表面的氣動(dòng)熱向內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳遞，保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)在正常溫度范圍內(nèi)。

蒙皮間通過同規(guī)格的可拆卸蒙皮間連接件連接，維修時(shí)將需要維修區(qū)域周圍的蒙皮間連接件抽出，即可快速拆卸待維修件。采用同規(guī)格的可拆卸蒙皮間連接件可提高維修效率，并可減少零部件配套種類。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、剛度大，可有效承受飛行器外表面的氣動(dòng)載荷或沖擊載荷，保證結(jié)構(gòu)的可靠性和飛行器的安全性。

2.隔熱材料具有很低的導(dǎo)熱率，根據(jù)熱環(huán)境的要求可改變隔熱材料的厚度，保證飛行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在正常的工作溫度。

3.蒙皮、內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)、隔框、隔熱材料，蒙皮間連接件、梯形支撐架和墊板采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，每種部件均采用同一規(guī)格尺寸，可減少備用部件的數(shù)量并簡化維修過程。

4.蒙皮間連接件可快速拆卸，當(dāng)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞時(shí)，不需要從熱防護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部向外部進(jìn)行拆卸維修，只需將外表面蒙皮間連接件抽出，可單獨(dú)對(duì)損壞的模塊進(jìn)行維修。

附圖說明

圖1為本發(fā)明內(nèi)連式承載隔熱一體化結(jié)構(gòu)的立體圖，用于說明各部件的安裝位置和基本形狀。

圖2為內(nèi)連式承載隔熱一體化結(jié)構(gòu)的正視圖。

圖3為蒙皮間連接件示意圖。

圖4為隔框示意圖。

圖5為梯形支撐架示意圖。

圖6為墊板示意圖。

其中：1為蒙皮；2為蒙皮間連接件；3為梯形支撐架；4為螺紋連接件；5為主結(jié)構(gòu)；6為內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)；7為隔框；8為隔熱材料；9為多孔墊板。

具體實(shí)施方式

圖1展示了本發(fā)明內(nèi)連式承載隔熱一體化結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。所述內(nèi)連式承載隔熱一體化結(jié)構(gòu)包括蒙皮1、蒙皮間連接件2、梯形支撐架3、螺紋連接件4、主結(jié)構(gòu)5、內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)6、隔框7、隔熱材料8和多孔墊板9。

蒙皮1為鈦合金或其他合金材料平板經(jīng)過兩次彎折成圖中所示形狀。蒙皮間連接件2為鈦合金或其他合金材料平板經(jīng)過開槽工藝加工而成。梯形支撐架3承受隔框傳遞的載荷，由高溫合金平板通過鈑金成型工藝加工而成，截面形狀為梯形。螺紋連接件4采用標(biāo)準(zhǔn)件，一組螺紋連接件4連接隔框7和梯形支撐架3，另一組螺紋連接件4將梯形支撐架3和多孔墊板9固定于主結(jié)構(gòu)5。內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)6為鈦合金或其他合金材料蜂窩結(jié)構(gòu)，焊接在飛行器蒙皮1和隔框7圍成的密閉區(qū)域內(nèi)。隔框7主要對(duì)內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)6進(jìn)行定位，采用鈦合金為原材料。隔熱材料8填充在隔框7與多孔墊板9之間的空隙區(qū)域，少量填充在梯形支撐架3附近的空隙區(qū)域。

裝配過程中，將梯形支撐架3和多孔墊板9放在裝配區(qū)域并和主結(jié)構(gòu)5上的孔對(duì)正進(jìn)行定位后，裝入螺紋連接件4連接緊固。將隔框7、蒙皮1以及內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)6焊接成蜂窩夾層壁板結(jié)構(gòu)，將蜂窩夾層壁板結(jié)構(gòu)隔框7上的耳片相互搭接并使其孔與梯形支撐架3上部的孔對(duì)正，再用螺紋連接件4將其連接。將蒙皮間連接件2逐個(gè)插入蒙皮間的空隙處，并用耐高溫橡膠填充蒙皮1和蒙皮間連接件2之間的縫隙。

維修過程中，將待維修區(qū)域周圍的蒙皮間連接件2抽出，卸下梯形支撐架3上部的螺紋連接件4后，即可拆卸更換隔框7、內(nèi)置蜂窩結(jié)構(gòu)6和蒙皮1等部件。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。