[發明專利]一種應用于超聲速導彈上的新型隔熱貼片

在審

• 申請號: 202010546278.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN113804065A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 劉強;任廣為;梁建軍;李其暢;陳景鵬;謝雪明;孫永豐
• 申請（專利權）人: 北京星途探索科技有限公司
• 主分類號: F42B15/00
• 分類號: F42B15/00;F42B5/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種應用于超聲速導彈上的新型雙層隔熱貼片。該貼片采用非金屬+金屬材料制成，通過非金屬材料的低導熱性高效阻隔外環境熱源，通過金屬材料的高密度特點降低內環境溫度，為導彈結構及艙內儀器設備提供環境溫度保護。新型隔熱貼片增加了金屬層，其防隔熱效果強于傳統隔熱材料，且具備較好的力學性能，可承受一定力學載荷環境。新型隔熱貼片適用范圍廣，可隔導彈內外熱。貼片制造工藝簡單，無需特殊加工設備。

技術領域

本發明提供了一種應用于超聲速導彈的隔熱方案，屬于航空飛行器結構防隔熱設計領域。

背景技術

超聲速導彈低空高速飛行，環境動壓非常大，加之較長時間飛行，導彈結構面臨的氣動加熱環境惡劣。研究表明，當導彈飛行馬赫數超過2.5，金屬材料的彈體壁溫度會超過400℃。導彈的高壁溫將嚴重削弱彈體承力結構的強度，并給彈艙內部設備的正常工作帶來不利影響，從而造成導彈飛行性能和飛行品質下降，甚至危及飛行安全。因此防隔熱設計是超聲速導彈設計中必不可少的一環。

傳統的防隔熱方案主要是在彈體外表面覆蓋一層導熱率很低的防隔熱材料，用于延緩熱量向內部傳導，應用較多的有內絕熱層材料、聚氨酯泡沫塑料和軟木隔熱材料。這些材料能夠有效阻隔熱量的傳遞，但其低密度特性易導致材料本身溫度過高，造成在材料較薄時隔熱效果不明顯。若采用較厚的隔熱材料，則須在增加飛行阻力和犧牲裝填空間中做選擇，給飛行器總體設計帶來壓力。因此研制具備高效防隔熱能力的新型熱防護方案十分迫切。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術不足，發明一種應用于超聲速導彈的新型隔熱貼片。該貼片設計為非金屬+金屬材料的雙層隔熱結構，兩層通過耐高溫粘合劑緊密貼合。貼片通過非金屬材料的低導熱性高效阻隔外環境熱源，通過金屬的高密度特點降低內環境溫度，為導彈結構及艙內儀器設備提供環境溫度保護。

本發明的技術解決方案是：(與權利要求書一致)

本發明與現有技術相比的有益效果為：

(1)本發明采用非金屬+金屬材料的雙層隔熱結構，隔熱效果高于純非金屬隔熱材料。相同隔熱材料厚度下，本發明方案的內壁溫度更低；相同熱源下，本發明方案的結構厚度更薄。

(2)本發明由于增加可金屬層，貼片具備較好的力學性能，能夠適應一定范圍的力學載荷環境考驗。

(3)本發明適用范圍廣。以外非金屬+內金屬層方式粘貼包覆在彈體外表面可有效防護氣動熱對彈體的加溫；以外金屬+內非金屬層形式粘貼包覆在發動機外殼體，可防護發動機殼體對外掛設備的加熱。若非金屬采用大柔性材料，本發明能適應小型舵前緣、電纜、搖擺噴管的間隙防熱套等大曲率表面。

(4)本發明制造工藝簡單，使用耐高溫粘合劑貼合不同厚度非金屬和金屬層，即可得到不同適用范圍的隔熱產品，無需特殊加工設備，制備成本低。

附圖說明

圖1為本發明中新型隔熱貼片示意圖。

圖2為本發明中新型隔熱貼片在超聲速導彈上的應用，其中圖2(a)為導彈各艙段布局示意圖；圖2(b)為整流罩隔熱結構示意圖；圖2(c)為儀器艙隔熱結構示意圖；圖2(d)為穿艙電纜隔熱結構示意圖；圖2(e)為尾噴管隔熱結構示意圖；圖2(f)為彈翼隔熱結構示意圖。

圖3相同材料厚度下，不同隔熱方式的內壁溫度曲線圖。

圖4相同內壁溫度下，不同隔熱方式的材料厚度曲線圖。

具體實施方式

一種應用于超聲速導彈上的新型隔熱貼片，主要特征為：低導熱率非金屬+ 高密度金屬雙層結構，并通過耐高溫粘合劑膠粘而成，見圖1。