[發明專利]一種對流冷卻主動熱防護結構

有效

• 申請號: 201811149875.2
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109264030B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張力夫;趙濱;呂清;高潤鵬;李建冬
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: B64G1/58
• 分類號: B64G1/58
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 胡時冶;和歡慶

1.一種對流冷卻主動熱防護結構，其特征在于，包括表層、中間層和內層；表層為高溫合金面板蜂窩夾層結構，中間層為以鈦合金為基板的對流冷卻面板；內層為高溫合金面板蜂窩夾層結構，材料為鈦合金；所述中間層靠近表層的部分設有冷卻流道，冷卻液在冷卻流道中循環，吸收表層傳遞出來的熱量，為主動熱防護，所述內層與航天器機體主結構相接觸，為主承力結構；

所述表層與中間層采用耐高溫金屬粘接劑粘接；

所述冷卻流道為S形流道，所述S形流道為多個且為單S形流道并聯設置；

S形流道的拐彎直徑為方形截面邊長的1-2倍；S形流道的并聯間隔為方形截面邊長的1-2倍；

所述冷卻流道的高度為所述中間層厚度的2/3；

冷卻劑流速為2～6m/s；所述S形流道沿圓弧拐彎；

液態燃料作為冷卻劑，通過熱交換對中間層進行冷卻，冷卻流道與燃料箱相連，構成熱交換回路；冷卻劑從冷卻流道中吸收的熱量通過熱交換器對預熱燃料箱中的燃料進行預熱，預熱的燃料繼續加熱給飛行器提供動力，冷卻的燃料送回冷卻流道；在對流冷卻過程中降低表層溫度的同時對燃料完成預熱。

2.根據權利要求1所述的對流冷卻主動熱防護結構，其特征在于，所述表層厚度為15.8～22.9mm。

3.根據權利要求1所述的對流冷卻主動熱防護結構，其特征在于，所述表層材料為鎳鉻鈷鉬合金，所述內層材料為鈦合金。

4.根據權利要求1所述的對流冷卻主動熱防護結構，其特征在于，所述中間層厚度為3～4mm。