[實用新型]一種基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置

有效

• 申請號: 201320493168.1
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN203731943U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 劉相新;韋學中;余慧娟;黎蘭;盧衛建;王曉東
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F41F3/04
• 分類號: F41F3/04
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型屬于火箭發射技術領域，具體涉及一種基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置。?

背景技術

發射箱或發射筒以下統稱發射筒是常用的火箭發射裝置，它具有貯存、運輸和發射火箭三種功能。火箭一直在發射筒內，處于隨時待命狀態，作戰時省去了裝彈時間，縮短了發射準備時間，提高了火箭武器的應急反應能力。相對于無發射筒的發射裝置，發射筒可以為火箭提供保溫、防雨、防塵的貯運環境，有利于火箭性能狀態的保持，提高火箭的可靠性；?

當火箭對使用溫度要求較高時，為了保證使用中發射筒內的環境溫度，需要設置專門的調溫系統，包括加熱和制冷裝置、通風裝置以及相應的監測和控制裝置等，對發射筒內的溫度進行調節。采用這種方式存在以下不足：?

1調溫過程，溫度變化梯度大，對火箭局部可能構成熱沖擊可能帶來熱應力疲勞問題，影響壽命和可靠性；?

2所需調溫功率大，設備體積大，占用空間大，尤其在發射車上布置困難；?

3消耗功率大，需要較大動力和能源供應；?

4調溫系統需要長時間運行，一旦出現故障，將不能保證火箭的溫度環境，影響火箭使用。?

為解決上述問題，北京航天發射技術研究所研制了一種基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置。這是因為相變材料在發生相變時，溫度近似不變，卻可以吸收和放出大量的相變潛熱，可用于控制和平衡目標表面溫度。通過調研，目前國內尚無此類型產品。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種提高不同環境下發射筒內溫度均勻性、發射筒保溫性能、緩解對調溫系統的依賴程度、降低對調溫系統的功率要求的基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置。?

本實用新型所采用的技術方案是：?

一種基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置，包括火箭、發射筒、筒彈適配器、前筒蓋、筒體、后筒蓋、外蒙皮、內蒙皮和吸熱儲能保溫層組成，其中火箭設于筒體內部，筒體前端設有前筒蓋，后端設有后筒蓋。?

所述的內蒙皮設于吸熱儲能保溫層外側，所述的外蒙皮貼于內蒙皮的外側。?

本實用新型的有益效果是：?

1.利用本實用新型所述的發射裝置，利用相變材料的儲熱能力，可以降低對調溫系統的功率負荷要求，縮短調溫系統的運行時間要求，節省發射裝備動力和能量；?

2.利用本實用新型所述的發射裝置，可以提高調溫過程的均勻性，避免或降低調溫過程對火箭的溫度沖擊；?

3.與其它調保溫方案相比，應用相變材料方案具有系統結構和工藝簡單、運行安全、經濟高效、可靠性高等各類優點，所增加質量和體積小。?

附圖說明

圖1是基于相變材料的發射筒結構示意圖；?

圖2是內外蒙皮和吸熱儲能保護層結構圖；?

圖中：1.火箭，2.發射筒、3.筒彈適配器、4.前筒蓋、5.筒體、6.后筒蓋、7.外蒙皮、8.內蒙皮、9.吸熱儲能保護層。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型提供的一種基于相變材料的高效保溫火箭發?射裝置進行介紹：?

如圖1所示，一種基于相變材料的高效保溫火箭發射裝置，包括火箭1、發射筒2、筒彈適配器3、前筒蓋4、筒體5、后筒蓋6、外蒙皮7、內蒙皮8和吸熱儲能保溫層9組成，其中火箭1設于筒體5內部，筒體5前端設有前筒蓋4，后端設有后筒蓋6。?

所述的內蒙皮8設于吸熱儲能保溫層9外側，所述的外蒙皮7貼于內蒙皮8的外側。?

相變材料具有在一定溫度范圍內改變其物理狀態的能力，能夠將能量以相變潛熱的形式進行貯存，實現能量在不同時間、空間位置之間的轉換；而且在吸收和釋放熱量的過程中，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。高效保溫火箭發射裝置就是利用材料的相變過程實現系統溫度的相對平衡。?

吸熱儲能保溫層可以直接采用固-固相變材料，也可以微膠囊結構的固-液相變材料，也可以多種相變材料配合使用。?

相變材料的相變溫度與火箭的保溫要求和使用地區的環境條件相適應。?

保溫層的儲熱能力應與火箭的熱容和使用地區的日常溫度變化相匹配，如極限條件下高溫日曬時間一般不超過4h，保溫層的儲熱能力應保證在此時間范圍內，筒內溫度不高于要求的最高溫度。保溫層的儲熱能力通過選擇合適潛熱的相變材料并設計相變材料的融合量來實現。應盡量選用相變潛熱大、密度高的相變材料，實現有限的體積和重量范圍內獲得盡可能大的儲熱能力。?