[實(shí)用新型]一種具有封閉型腔的輕質(zhì)復(fù)合材料彈翼結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420628195.X
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN204286240U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李長(zhǎng)春;劉連元;水涌濤;楊永剛;王成華;趙振平;劉秀春;侯保江;李曉軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天長(zhǎng)征飛行器研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): F42B10/02
• 分類號(hào): F42B10/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種具有封閉型腔的輕質(zhì)復(fù)合材料彈翼結(jié)構(gòu)，屬于再入飛行器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為盡可能在不改變航天器運(yùn)載系統(tǒng)投送能力的基礎(chǔ)上增加再入飛行器的升力，本發(fā)明提出了一種具有多封閉型腔的超輕質(zhì)全復(fù)合材料彈翼結(jié)構(gòu)，安裝在再入飛行器的彈身上，能實(shí)現(xiàn)大氣層內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的滑翔飛行，以提高飛行器的機(jī)動(dòng)能力。

目前國內(nèi)外傳統(tǒng)飛行器上的彈翼大多采用金屬骨架蒙皮外加防熱涂層或防隔熱材料結(jié)構(gòu)，而金屬材料作為主承力結(jié)構(gòu)材料的潛力已挖掘殆盡，如輕質(zhì)鋁鋰合金、鎂合金等材料雖然密度較低但化學(xué)特性比較活躍，在加工穩(wěn)定性和成型方面都存在一定問題，且承載能力上沒有明顯優(yōu)勢(shì)，因此不能成為理想的輕質(zhì)化結(jié)構(gòu)材料；而彈翼面臨的熱環(huán)境問題僅靠增加防隔熱層厚度也無法滿足其輕質(zhì)化要求，因此需要一種兼顧輕質(zhì)化和承力防熱一體化的結(jié)構(gòu)作為這種再入飛行器彈翼的設(shè)計(jì)方案，以滿足其特殊的力熱環(huán)境要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決再入飛行器彈翼需要兼顧輕質(zhì)化、高承載能力和防隔熱能力的難題，為再入飛行器提供升力，提高其機(jī)動(dòng)能力。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

一種具有封閉型腔的輕質(zhì)復(fù)合材料彈翼結(jié)構(gòu)，包括槽型梁緣板、槽型梁腹板、工字梁緣板、工字梁腹板、半包覆一體鋪層、主連接錐管、主連接腹板、蜂窩填充低密度防熱層、玻璃鋼蜂窩填充塊和PMI泡沫填充塊，其中槽型梁緣板和槽型梁腹板一體鋪設(shè)在彈翼的四周端框上，工字梁緣板和工字梁腹板組成井字結(jié)構(gòu)連接于彈翼中間網(wǎng)格部分上，主連接錐管位于彈翼主連接腹板的中間部位，由半包覆一體鋪層分別從兩側(cè)包裹，延伸至上下槽型梁緣板上，彈翼骨架型腔用玻璃鋼蜂窩填充塊進(jìn)行打磨填充，與彈翼骨架型腔四周接觸區(qū)域用PMI泡沫填充塊填充，彈翼外側(cè)用蜂窩填充低密度防熱層熱壓成型，彈翼外表面采用玻璃鋼蜂窩填充低密度防熱層熱壓成型。

所述的槽型梁緣板、槽型梁腹板、工字梁緣板、工字梁腹板、半包覆一體鋪層、主連接錐管、主連接腹板均采用T700/雙馬樹脂復(fù)合材料。

所述的槽型梁緣板、槽型梁腹板、工字梁緣板、工字梁腹板和主連接腹板的鋪層方向均為0°和45°交替纏繞，層數(shù)比例為6.5:3.5。

半包覆一體鋪層及主連接錐管鋪層方向?yàn)?°和45°交替纏繞，層數(shù)比例為6:4。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型涉及的彈翼需要滿足輕質(zhì)化和高承載能力兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，并應(yīng)具有一定的防隔熱能力，以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間大氣層內(nèi)飛行的力熱環(huán)境同時(shí)減小運(yùn)載系統(tǒng)的投送壓力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A向剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1、2所示，一種具有封閉型腔的輕質(zhì)復(fù)合材料彈翼結(jié)構(gòu)，包括槽型梁緣板1、槽型梁腹板2、工字梁緣板3、工字梁腹板4、半包覆一體鋪層5、主連接錐管6、主連接腹板7、蜂窩填充低密度防熱層8、玻璃鋼蜂窩填充塊9和PMI泡沫填充塊10，其中槽型梁緣板1和槽型梁腹板2一體鋪設(shè)在彈翼的四周端框上，工字梁緣板3和工字梁腹板4位于彈翼中間網(wǎng)格部分上，主連接錐管6與彈翼主連接腹板7的中間部位連接，由半包覆一體鋪層5分別從兩側(cè)包裹，延伸至上下槽型梁緣板1上，彈翼骨架型腔用玻璃鋼蜂窩填充塊9進(jìn)行打磨填充，與彈翼骨架型腔四周接觸區(qū)域用PMI泡沫填充塊10填充，彈翼外側(cè)用蜂窩填充低密度防熱層8熱壓成型，彈翼外表面采用玻璃鋼蜂窩填充低密度防熱層8熱壓成型。

所述的槽型梁緣板1、槽型梁腹板2、工字梁緣板3、工字梁腹板4、半包覆一體鋪層5、主連接錐管6、主連接腹板7均采用T700/雙馬樹脂復(fù)合材料。

所述的槽型梁緣板1、槽型梁腹板2、工字梁緣板3、工字梁腹板4和主連接腹板7的鋪層方向?yàn)?°和45°交替纏繞，層數(shù)比例為6.5:3.5。

半包覆一體鋪層5及主連接錐管6鋪層方向?yàn)?°和45°交替纏繞，層數(shù)比例為6:4。