[發明專利]一種熱防護材料抗沖刷試驗支架

有效

• 申請號: 201711347405.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108225711B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李祎;王周宇;姬堯堯;但虎;熊建軍;葉紅
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 趙云

本發明涉及一種熱防護材料抗沖刷試驗支架，具有兩個空腔，一個空腔截面為三角形，另一個空腔截面為倒梯形，三角形底邊與倒梯形長邊相接，三角形頂角具有前緣，截面為扇形。本發明的熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗支架，其結構簡潔，裝配易操作，實現了熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗，簡化了整機抗沖刷實驗并滿足了所有抗沖刷實驗的要求，具有較大的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于航空、航天和臨近空間技術領域，涉及一種熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈等熱防護材料的抗沖刷試驗支架。

背景技術

空天飛行器、高超聲速飛行器飛行速度高，氣動加熱效應大，內部裝載大量的系統設備，這些系統設備基本上是在較低溫度環境下工作，這就要求機體外表面具有隔熱功能；同時，熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈等熱防護材料在氣動力載荷作用下，表面有發生損壞的可能，因此需要進行熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗，通過實驗結果來進行論證；而整機的抗沖刷實驗成本高，周期長，不利于實驗研究，因此急需一種簡化的、具有代表性的試驗件來進行實驗論證。

國內空天飛行器、高超聲速飛行器尚處于研發階段，各種實驗件及支架還不成熟，尚無可借鑒的現成技術。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提出一種熱防護材料抗沖刷試驗支架。

本發明采取的技術解決方案是，一種熱防護材料抗沖刷試驗支架，為框架結構，具有兩個空腔，一個空腔截面為三角形，另一個空腔截面為倒梯形，三角形底邊與倒梯形長邊相接，三角形頂角具有前緣，截面為扇形。

上述前緣中部設有凹槽。

上述試驗支架材料為鋁合金。

上述空腔外型面設有圓孔，作為壓力測量通道。

有益效果：本試驗支架采用整體數控機加生產方式；采用四個平面及一個頭部凹陷分別放置熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈；根據不同尺寸隔熱瓦的對縫間隙，在金屬支架上開設圓孔作為壓力測量通道，為空天飛行器、高超聲速飛行器提供了機體表面熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗支架。且本支架結構簡單并能滿足熱結構、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗的所有需求。

附圖說明

圖1是本發明立體示意圖；

圖2為本發明在試驗過程中結構示意圖；

圖3為圖2剖視圖；其中，1：熱結構；2：迎風面剛性隔熱瓦；3：迎風面柔性隔熱氈；4：背風面剛性隔熱瓦；5：背風面柔性隔熱氈；6：試驗支架；7：復材板。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明作進一步詳細說明。

一種熱防護材料抗沖刷試驗支架，為框架結構，具有兩個空腔，一個空腔截面為三角形，另一個空腔截面為倒梯形，三角形底邊與倒梯形長邊相接，三角形頂角具有前緣，截面為扇形，如圖1所示，試驗過程中，氣流從前緣向支架后方沖刷，三角形空腔兩側邊形成了迎風面，倒梯形空腔兩側邊形成了背風面。

為了對熱結構進行抗沖刷試驗，上述前緣中部設有凹槽，用于放置熱結構，熱結構材料要求抗熱性能最好，用于最惡劣的環境，故放置于氣流的最前端。

上述減輕試驗支架的重量，試驗支架材料為鋁合金，能夠滿足強度、成本的綜合要求。

上述空腔外型面設有圓孔，作為壓力測量通道。

在試驗過程中，首先將試驗支架6固定于風洞試驗架上，試驗支架6迎風面和背風面與復材板7用鉚釘連接，將迎風面剛性隔熱瓦2及迎風面柔性隔熱氈3通過膠接固定在迎風面上，將背風面剛性隔熱瓦4、背風面柔性隔熱氈5通過膠接固定在迎風面上，熱結構1，如C-SiC薄片則放置于凹槽處直接與試驗支架膠接，如圖2、3所示，安裝好熱防護材料后，真空加壓，24h之后，對試驗支架進行風洞試驗，通過空腔外型面的圓孔進行收集數據，圓孔直徑為1.2mm。