[發(fā)明專利]一種熱防護(hù)材料抗沖刷試驗(yàn)支架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711347405.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108225711B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祎;王周宇;姬堯堯;但虎;熊建軍;葉紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司成都飛機(jī)設(shè)計(jì)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(fā)明涉及一種熱防護(hù)材料抗沖刷試驗(yàn)支架，具有兩個(gè)空腔，一個(gè)空腔截面為三角形，另一個(gè)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(fā)明的熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗(yàn)支架，其結(jié)構(gòu)簡潔，裝配易操作，實(shí)現(xiàn)了熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗(yàn)，簡化了整機(jī)抗沖刷實(shí)驗(yàn)并滿足了所有抗沖刷實(shí)驗(yàn)的要求，具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空、航天和臨近空間技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈等熱防護(hù)材料的抗沖刷試驗(yàn)支架。

背景技術(shù)

空天飛行器、高超聲速飛行器飛行速度高，氣動加熱效應(yīng)大，內(nèi)部裝載大量的系統(tǒng)設(shè)備，這些系統(tǒng)設(shè)備基本上是在較低溫度環(huán)境下工作，這就要求機(jī)體外表面具有隔熱功能；同時(shí)，熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈等熱防護(hù)材料在氣動力載荷作用下，表面有發(fā)生損壞的可能，因此需要進(jìn)行熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果來進(jìn)行論證；而整機(jī)的抗沖刷實(shí)驗(yàn)成本高，周期長，不利于實(shí)驗(yàn)研究，因此急需一種簡化的、具有代表性的試驗(yàn)件來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。

國內(nèi)空天飛行器、高超聲速飛行器尚處于研發(fā)階段，各種實(shí)驗(yàn)件及支架還不成熟，尚無可借鑒的現(xiàn)成技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提出一種熱防護(hù)材料抗沖刷試驗(yàn)支架。

本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是，一種熱防護(hù)材料抗沖刷試驗(yàn)支架，為框架結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)空腔，一個(gè)空腔截面為三角形，另一個(gè)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(shè)有凹槽。

上述試驗(yàn)支架材料為鋁合金。

上述空腔外型面設(shè)有圓孔，作為壓力測量通道。

有益效果：本試驗(yàn)支架采用整體數(shù)控機(jī)加生產(chǎn)方式；采用四個(gè)平面及一個(gè)頭部凹陷分別放置熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈；根據(jù)不同尺寸隔熱瓦的對縫間隙，在金屬支架上開設(shè)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(jī)體表面熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗(yàn)支架。且本支架結(jié)構(gòu)簡單并能滿足熱結(jié)構(gòu)、剛性隔熱瓦及柔性隔熱氈抗沖刷試驗(yàn)的所有需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明立體示意圖；

圖2為本發(fā)明在試驗(yàn)過程中結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2剖視圖；其中，1：熱結(jié)構(gòu)；2：迎風(fēng)面剛性隔熱瓦；3：迎風(fēng)面柔性隔熱氈；4：背風(fēng)面剛性隔熱瓦；5：背風(fēng)面柔性隔熱氈；6：試驗(yàn)支架；7：復(fù)材板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種熱防護(hù)材料抗沖刷試驗(yàn)支架，為框架結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)空腔，一個(gè)空腔截面為三角形，另一個(gè)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(yàn)過程中，氣流從前緣向支架后方?jīng)_刷，三角形空腔兩側(cè)邊形成了迎風(fēng)面，倒梯形空腔兩側(cè)邊形成了背風(fēng)面。

為了對熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗沖刷試驗(yàn)，上述前緣中部設(shè)有凹槽，用于放置熱結(jié)構(gòu)，熱結(jié)構(gòu)材料要求抗熱性能最好，用于最惡劣的環(huán)境，故放置于氣流的最前端。

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

上述空腔外型面設(shè)有圓孔，作為壓力測量通道。

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