一种轻质复合结构隔热层的制作方法
【专利摘要】一种轻质复合结构隔热层，包括石英纤维布层A1、铝箔层A2、柔性隔热毡3、铝箔层B4、石英纤维布层B5，其中石英纤维布层A1、石英纤维布层B5位于最外层，而柔性隔热毡3位于整个隔热层中心，在柔性隔热毡3与石英纤维布层A1、石英纤维布层B5之间分别为铝箔层A2、铝箔层B4，且铝箔层A2、铝箔层B4形成一个密闭空间(从权)，增强隔热效果。石英纤维布层可以是高硅氧布。铝箔可以是金属箔层。柔性隔热毡可以是聚氨脂泡沫。
【专利说明】
一种轻质复合结构隔热层
技术领域
[0001]本发明属于隔热层领域，具体涉及一种轻质复合结构隔热层。
【背景技术】
[0002]火箭芯二级发动机在飞行过程中，大、小推力沉底发动机及发动机自身工作所产生的福射及羽流热流密度均值高达16kw/m2，持续时间近2000 s，其中最大热流达到20kw/m2，此热流如被气瓶完全吸收后，经传热计算气瓶将达到每秒0.6K温升，约在经受134s大热流冲击后，气瓶温升超过气瓶使用温度要求限制条件，气瓶还要承受更长时间热流冲击。气瓶温度升高会还会导致气瓶内高压气体压力继续升，并且气瓶材料钛合金TC4的屈服极限和强度极限下降，从而会导致气瓶的安全系数大幅降低、不能满足可靠性要求。所以需采取隔热措施，减少气瓶大量吸热带来的过度温升。
[0003]作为上面级发动机，对发动机的重量有严格要求，在各产品设计过程中，必须选用轻质高性能材料隔热材料，不但要实现隔热要求，还应当严格控制隔热产品重量。产品必须达到低密度、轻质量、高热阻的要求，同时还要产品具有可分解性，来保证发动机的可维护性。
[0004]为了减少发动机飞行热环境对气瓶的影响，对气瓶进行了轻质复合结构隔热层设计，针对气瓶热防护的特点，研制了复合结构的热防护层，复合结构的热防护层使用的柔性隔热为哈工大新研材料，具有超低密度、超低热导率、超高韧性的特点。每个气瓶使用3片独立的热防护层通过简单可靠的连接方式，包覆在整个气瓶外侧，形成气瓶轻质复合结构隔热层。轻质复合结构隔热层具有高热阻、低密度、易于使用的特点。
[0005]研制中进行了隔热层理论分析、大量仿真计算分析和多次发动机级热真空试验考核，复合结构热防护层制作的气瓶用轻质复合结构隔热层产品能够充分满足研制要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种轻质复合结构隔热层，作为发动机气瓶的热防护产品，在高强度热流环境下，实现气瓶温度的有效控制。
[0007]本发明的技术方案如下:一种轻质复合结构隔热层，包括石英纤维布层A、金属箔层A、柔性隔热毡、金属箔层B、石英纤维布层B，其中石英纤维布层A、石英纤维布层B位于最外层，而柔性隔热毡位于整个隔热层中心，在柔性隔热毡与石英纤维布层A、石英纤维布层B之间分别为金属箔层A、金属箔层B。
[0008]所述金属箔层A、金属箔层B形成一个密闭空间，增强隔热效果。
[0009]所述石英纤维布层A、石英纤维布层B为高硅氧布。
[0010]所述柔性隔热毡是聚氨脂泡沫。
[0011]所述金属箔层A、金属箔层B是铝箔层。
[0012]本发明的显著效果在于:实现一种轻质复合结构隔热层，与现有热防护产品方案相比，大幅降低结构质量，提高产品热阻。
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述的一种轻质复合结构隔热层示意图
[0014]图中:I石英纤维布层A、2金属箔层A、3柔性隔热毡、4金属箔层B、5石英纤维布层B
【具体实施方式】
[0015]—种轻质复合结构隔热层，包括石英纤维布层Al、金属箔层A2、柔性隔热毡3、金属箔层B4、石英纤维布层B5，其中石英纤维布层Al、石英纤维布层B5位于最外层，而柔性隔热毡3位于整个隔热层中心，在柔性隔热毡3与石英纤维布层Al、石英纤维布层B5之间分别为金属箔层A2、金属箔层B4，且金属箔层A2、金属箔层B4形成一个密闭空间，增强隔热效果。
[0016]石英纤维布层Al、石英纤维布层B5可以是高硅氧布。
[0017]金属箔层A2、金属箔层B4可以是铝箔层。
[0018]柔性隔热毡3可以是聚氨脂泡沫。
【主权项】
1.一种轻质复合结构隔热层，其特征在于:包括石英纤维布层A(I)、金属箔层A(2)、柔性隔热毡(3)、金属箔层B(4)、石英纤维布层B(5)，其中石英纤维布层A(l)、石英纤维布层B(5)位于最外层，而柔性隔热毡(3)位于整个隔热层中心，在柔性隔热毡(3)与石英纤维布层A( I)、石英纤维布层B(5)之间分别为金属箔层A(2)、金属箔层B(4)。2.根据权利要求1所述的一种轻质复合结构隔热层，其特征在于:所述金属箔层A(2)、金属箔层B(4)形成一个密闭空间，增强隔热效果。3.根据权利要求1所述的一种轻质复合结构隔热层，其特征在于:所述石英纤维布层A(1)、石英纤维布层B(5)为高硅氧布。4.根据权利要求1所述的一种轻质复合结构隔热层，其特征在于:所述柔性隔热毡(3)是聚氨脂泡沫。5.根据权利要求1所述的一种轻质复合结构隔热层，其特征在于:所述金属箔层A(2)、金属箔层B(4)是铝箔层。
【文档编号】B32B9/04GK105922674SQ201610258550
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】刘建方, 庞红丽, 潘亮, 胡坚勇, 孙慧娟, 赫晓东, 张中洲, 金富贵, 黄锦殿, 袁洁, 康红雷, 于洋
【申请人】北京航天动力研究所