[发明专利]一种针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构及气瓶

权利要求书

1.一种针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：包括柔性防热层和多层隔热组件，其中多层隔热组件包覆在气瓶的圆柱段表面，柔性防热层包覆在气瓶两端的半球体表面，以及气瓶的圆柱段中多层隔热组件的表面；所述多层隔热组件包括n个反射层、n-1个隔离层和1个外包覆层，其中n个反射层与n-1个隔离层交替排布，最内层与最外层均为反射层，且最内层的反射层与气瓶圆柱段外表面接触，最外层的反射层与外包覆层接触，外包覆层与所述柔性防热层接触，n为正整数，且满足如下关系式：

n＝kρ_nλ_mli/h_mli

其中：h_mli为多层隔热组件的当量换热系数，λ_mli为多层隔热组件的当量导热系数，ρ_n为多层隔热组件的层密度，k为修正系数。

2.根据权利要求1所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述多层隔热组件的当量换热系数h_mli通过如下公式确定：

其中：T_H为多层隔热组件的热面温度，T_C多层隔热组件的冷面温度，A_mli为多层隔热组件的表面积，Q_mli为通过多层隔热组件的热流；

且多层隔热组件冷面温度T_C满足如下条件：

其中：表示取与T_p的最小值；C为气瓶组件的热容，A_p为气瓶组件的受热面积，h_p为气瓶组件的当量换热系数，t为受热时间，ΔT为气瓶组件的最大温升限制，T₀为气瓶组件的初始温度，T_p为气瓶组件的温度要求。

3.根据权利要求1所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述修正系数k的取值为1.2-1.6。

4.根据权利要求1所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述包覆在气瓶的圆柱段表面的柔性防热层的厚度为8-10mm，所述包覆在气瓶两端的半球体表面的柔性防热层的厚度为3-5mm。

5.根据权利要求1-4之一所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述柔性防热层为石英玻璃纤维棉和石英玻璃纤维布的组合结构，由内、外表面的石英玻璃纤维布将石英玻璃纤维棉夹在其中缝制得到。

6.根据权利要求1-4之一所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述包覆在气瓶的圆柱段表面的柔性防热层为部分包覆，在气瓶圆柱段表面受到姿控发动机大羽流影响的区域包覆柔性防热层。

7.根据权利要求6所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述包覆柔性防热层的气瓶圆柱段的部分表面为半圆柱表面。

8.根据权利要求1-4之一所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述反射层的厚度为20-30μm，隔离层厚度为30-50μm，外包覆层厚度为20-30μm。

9.根据权利要求8所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述反射层为双面镀铝聚酰亚胺薄膜，隔离层为玻璃纤维布，外包覆层为单面镀铝聚酰亚胺薄膜二次表面镜。

10.根据权利要求1所述的针对姿控发动机大羽流影响的气瓶热防护结构，其特征在于：所述多层隔热组件为中温多层隔热组件，耐受温度不超过400℃。