一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層的制作方法
【專利摘要】一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，包括石英纖維布層A1、鋁箔層A2、柔性隔熱氈3、鋁箔層B4、石英纖維布層B5，其中石英纖維布層A1、石英纖維布層B5位于最外層，而柔性隔熱氈3位于整個隔熱層中心，在柔性隔熱氈3與石英纖維布層A1、石英纖維布層B5之間分別為鋁箔層A2、鋁箔層B4，且鋁箔層A2、鋁箔層B4形成一個密閉空間(從權(quán))，增強隔熱效果。石英纖維布層可以是高硅氧布。鋁箔可以是金屬箔層。柔性隔熱氈可以是聚氨脂泡沫。
【專利說明】
一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于隔熱層領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層。
【背景技術(shù)】
[0002]火箭芯二級發(fā)動機在飛行過程中，大、小推力沉底發(fā)動機及發(fā)動機自身工作所產(chǎn)生的福射及羽流熱流密度均值高達16kw/m2，持續(xù)時間近2000 s，其中最大熱流達到20kw/m2，此熱流如被氣瓶完全吸收后，經(jīng)傳熱計算氣瓶將達到每秒0.6K溫升，約在經(jīng)受134s大熱流沖擊后，氣瓶溫升超過氣瓶使用溫度要求限制條件，氣瓶還要承受更長時間熱流沖擊。氣瓶溫度升高會還會導(dǎo)致氣瓶內(nèi)高壓氣體壓力繼續(xù)升，并且氣瓶材料鈦合金TC4的屈服極限和強度極限下降，從而會導(dǎo)致氣瓶的安全系數(shù)大幅降低、不能滿足可靠性要求。所以需采取隔熱措施，減少氣瓶大量吸熱帶來的過度溫升。
[0003]作為上面級發(fā)動機，對發(fā)動機的重量有嚴格要求，在各產(chǎn)品設(shè)計過程中，必須選用輕質(zhì)高性能材料隔熱材料，不但要實現(xiàn)隔熱要求，還應(yīng)當(dāng)嚴格控制隔熱產(chǎn)品重量。產(chǎn)品必須達到低密度、輕質(zhì)量、高熱阻的要求，同時還要產(chǎn)品具有可分解性，來保證發(fā)動機的可維護性。
[0004]為了減少發(fā)動機飛行熱環(huán)境對氣瓶的影響，對氣瓶進行了輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層設(shè)計，針對氣瓶熱防護的特點，研制了復(fù)合結(jié)構(gòu)的熱防護層，復(fù)合結(jié)構(gòu)的熱防護層使用的柔性隔熱為哈工大新研材料，具有超低密度、超低熱導(dǎo)率、超高韌性的特點。每個氣瓶使用3片獨立的熱防護層通過簡單可靠的連接方式，包覆在整個氣瓶外側(cè)，形成氣瓶輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層。輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層具有高熱阻、低密度、易于使用的特點。
[0005]研制中進行了隔熱層理論分析、大量仿真計算分析和多次發(fā)動機級熱真空試驗考核，復(fù)合結(jié)構(gòu)熱防護層制作的氣瓶用輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層產(chǎn)品能夠充分滿足研制要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，作為發(fā)動機氣瓶的熱防護產(chǎn)品，在高強度熱流環(huán)境下，實現(xiàn)氣瓶溫度的有效控制。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，包括石英纖維布層A、金屬箔層A、柔性隔熱氈、金屬箔層B、石英纖維布層B，其中石英纖維布層A、石英纖維布層B位于最外層，而柔性隔熱氈位于整個隔熱層中心，在柔性隔熱氈與石英纖維布層A、石英纖維布層B之間分別為金屬箔層A、金屬箔層B。
[0008]所述金屬箔層A、金屬箔層B形成一個密閉空間，增強隔熱效果。
[0009]所述石英纖維布層A、石英纖維布層B為高硅氧布。
[0010]所述柔性隔熱氈是聚氨脂泡沫。
[0011]所述金屬箔層A、金屬箔層B是鋁箔層。
[0012]本發(fā)明的顯著效果在于:實現(xiàn)一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，與現(xiàn)有熱防護產(chǎn)品方案相比，大幅降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高產(chǎn)品熱阻。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述的一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層示意圖
[0014]圖中:I石英纖維布層A、2金屬箔層A、3柔性隔熱氈、4金屬箔層B、5石英纖維布層B
【具體實施方式】
[0015]—種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，包括石英纖維布層Al、金屬箔層A2、柔性隔熱氈3、金屬箔層B4、石英纖維布層B5，其中石英纖維布層Al、石英纖維布層B5位于最外層，而柔性隔熱氈3位于整個隔熱層中心，在柔性隔熱氈3與石英纖維布層Al、石英纖維布層B5之間分別為金屬箔層A2、金屬箔層B4，且金屬箔層A2、金屬箔層B4形成一個密閉空間，增強隔熱效果。
[0016]石英纖維布層Al、石英纖維布層B5可以是高硅氧布。
[0017]金屬箔層A2、金屬箔層B4可以是鋁箔層。
[0018]柔性隔熱氈3可以是聚氨脂泡沫。
【主權(quán)項】
1.一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，其特征在于:包括石英纖維布層A(I)、金屬箔層A(2)、柔性隔熱氈(3)、金屬箔層B(4)、石英纖維布層B(5)，其中石英纖維布層A(l)、石英纖維布層B(5)位于最外層，而柔性隔熱氈(3)位于整個隔熱層中心，在柔性隔熱氈(3)與石英纖維布層A( I)、石英纖維布層B(5)之間分別為金屬箔層A(2)、金屬箔層B(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，其特征在于:所述金屬箔層A(2)、金屬箔層B(4)形成一個密閉空間，增強隔熱效果。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，其特征在于:所述石英纖維布層A(1)、石英纖維布層B(5)為高硅氧布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，其特征在于:所述柔性隔熱氈(3)是聚氨脂泡沫。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔熱層，其特征在于:所述金屬箔層A(2)、金屬箔層B(4)是鋁箔層。
【文檔編號】B32B9/04GK105922674SQ201610258550
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】劉建方, 龐紅麗, 潘亮, 胡堅勇, 孫慧娟, 赫曉東, 張中洲, 金富貴, 黃錦殿, 袁潔, 康紅雷, 于洋
【申請人】北京航天動力研究所