本發(fā)明涉及飛行器熱防護，具體而言，涉及基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著臨近空間高超聲速飛行器的發(fā)展，其所面臨的氣動熱環(huán)境愈發(fā)惡劣，因此對未來熱防護系統(tǒng)提出了更高的要求。如圖1所示的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)(itps)集承載與防熱功能于一身，具有較高的結(jié)構(gòu)效率，符合未來熱防護結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，因此受到了廣泛關(guān)注。然而，波紋板式一體化熱防護結(jié)構(gòu)存在明顯的熱短路效應(yīng)，即熱量總是通過導(dǎo)熱率較高的支撐結(jié)構(gòu)傳遞到飛行器內(nèi)部，使得內(nèi)部溫度升高和溫度不均勻性加劇，如圖2所示。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，包括：

3、外板與內(nèi)板，外板與內(nèi)板呈間隔設(shè)置，其形成的間隔空腔中設(shè)置有腹板、隔熱材料及復(fù)合相變材料；

4、腹板呈貫穿設(shè)置在間隔空腔中，用于形成連接外板與內(nèi)板的支撐結(jié)構(gòu)，腹板設(shè)置有多個，并互相傾斜；

5、間隔空腔包括第一區(qū)域與第二區(qū)域，第一區(qū)域靠近外板，用于容納隔熱材料，第二區(qū)域靠近內(nèi)板，用于容納復(fù)合相變材料；其中，

6、復(fù)合相變材料由相變材料與多孔點陣組合形成。

7、作為一種可選方式，外板、腹板與內(nèi)板選用氧化鋁陶瓷或高溫合金制成。

8、作為一種可選方式，任一腹板與相間隔的另一個腹板平行，與相鄰的腹板不平行。

9、作為一種可選方式，腹板呈波紋板結(jié)構(gòu)設(shè)置。

10、作為一種可選方式，復(fù)合相變材料在進行填充時，選用gibson–ashby點陣作為復(fù)合相變材料的點陣樣式。

11、作為一種可選方式，第一區(qū)域與第二區(qū)域通過隔板分開。

12、本發(fā)明的有益效果為：

13、本發(fā)明利用多孔點陣的高導(dǎo)熱性和大比表面積，可以將腹板的熱量快速傳遞到相變材料中進行存儲，使得系統(tǒng)中的溫度可以較為均勻的分布，不會再有熱短路問題。本發(fā)明利用多孔點陣復(fù)合相變材料的高儲熱效率來對腹板的熱量進行快速的吸收存儲，因此傳遞到飛行器內(nèi)部的熱量減少，使得該系統(tǒng)具有更強的防隔熱性能。另外，通過設(shè)計復(fù)合相變材料中多孔點陣的幾何參數(shù)來控制復(fù)合相變材料的蓄熱性能，從而對整個系統(tǒng)的防隔熱性能進行精細化調(diào)控。

技術(shù)特征：

1.基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，所述外板、腹板與內(nèi)板選用氧化鋁陶瓷或高溫合金制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，任一所述腹板與相間隔的另一個腹板平行，與相鄰的腹板不平行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，所述腹板呈波紋板結(jié)構(gòu)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合相變材料在進行填充時，選用gibson–ashby點陣作為復(fù)合相變材料的點陣樣式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，其特征在于，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域通過隔板分開。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于多孔點陣復(fù)合相變材料的波紋板式一體化熱防護系統(tǒng)，包括：外板與內(nèi)板，外板與內(nèi)板呈間隔設(shè)置，其形成的間隔空腔中設(shè)置有腹板、隔熱材料及復(fù)合相變材料；腹板呈貫穿設(shè)置在間隔空腔中，用于形成連接外板與內(nèi)板的支撐結(jié)構(gòu)，腹板設(shè)置有多個，并互相傾斜；間隔空腔包括第一區(qū)域與第二區(qū)域，第一區(qū)域靠近外板，用于容納隔熱材料，第二區(qū)域靠近內(nèi)板，用于容納復(fù)合相變材料；其中，復(fù)合相變材料呈多孔點陣設(shè)置，采用多孔點陣作為導(dǎo)熱增強體。本發(fā)明利用多孔點陣復(fù)合相變材料的高儲熱效率來對腹板的熱量進行快速的吸收存儲，因此傳遞到飛行器內(nèi)部的熱量減少，使得該系統(tǒng)具有更強的防隔熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：黃梓源,蔡興考,肖光明,劉森,張宏明,張超,孔祥壯,余忠豪,王偲琛,杜雁霞
受保護的技術(shù)使用者：中國空氣動力研究與發(fā)展中心計算空氣動力研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2