[发明专利]快速拆装分瓣迷宫式热密封结构

说明书

快速拆装分瓣迷宫式热密封结构，包括设置在喷管扩张段底部径向向外的台阶式翻边(1)、分瓣式圆环(2)、截面为L型的圆环框(3)；圆环框(3)一个端面记为安装面安装在舱段壳体底部内壁，与该安装面垂直的另一端面记为基准面与舱段壳体底部端面齐平；分瓣式圆环(2)的一端为平面，与平面相对的一面为台阶面；所述的平面与基准面贴合并连接固定，所述的台阶面与台阶式翻边(1)形成径向间隙配合关系，轴向间隙或者贴合配合关系；所有的分辩式圆环(2)连接构成一个整体圆环结构。在动力系统工作中防止燃气流进入舱体内，保证舱内温度满足仪器正常工作使用要求。能够适应动力系统工作中的径向及轴向变形，不对喷管产生附加挤压外力，改善由于喷管膨胀而对结构力学环境的变化。

技术领域

本发明属于防热结构设计领域。

背景技术

高超声速飞行器的动力系统喷管位于舱段内部，安装后喷管端面与舱段底部存在环向缝隙。在动力系统工作时，飞行器底部由于喷管火焰燃气流回流作用，造成周围热环境恶劣，为避免动力系统工作时燃气流从底部进入舱段内，需要对该缝隙进行热密封处理，底部密封结构必须具有良好的隔热性能，同时能够适用喷管的变形量。由于动力系统喷管为复合材料，不能承受挤压外力作用，且工作过程中沿轴向和径向会发生膨胀变形，喷管变形量因动力系统内部压力不同而变化，同时产生高温高压燃气流。因此底部密封结构必须具有可靠密封、不对喷管产生挤压外力、耐气流烧蚀和冲刷的功能，对该结构缝隙的热密封处理十分关键。

目前大部分大型飞行器底部均采用刚柔耦合的“弹性夹+防热环+防热绳”动态封堵结构形式。在动力系统喷管与壳体缝隙之间放置弹性夹，安装后与喷管紧密贴合，在喷管变形时能适应其运动变化，从而带动整个内防热结构随着喷管变形而变形，时刻保持良好的贴合状态，不对喷管产生附加挤压外力，在弹性夹的沟槽中，用无机材料防热绳填满，起隔热作用，具有良好的隔热性能，其也呈弹性，可随着喷管变形运动而变化。但该方案多用于利用燃气流参与控制的飞行器型号，安装形式复杂，零部件种类较多，整体重量较大，不满足快速拆装及减重要求，针对大型高超声速飞行器底部热密封结构的优化需求迫在眉睫。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于高超声速飞行器的分瓣迷宫式热密封结构。

本发明的技术解决方案是：

快速拆装分瓣迷宫式热密封结构，包括设置在喷管扩张段底部径向向外的台阶式翻边、分瓣式圆环、截面为L型的圆环框；

圆环框一个端面记为安装面安装在舱段壳体底部内壁，与该安装面垂直的另一端面记为基准面与舱段壳体底部端面齐平；分瓣式圆环的一端为平面，与平面相对的一面为台阶面；所述的平面与基准面贴合并连接固定，所述的台阶面与台阶式翻边形成径向间隙配合关系，轴向间隙或者贴合配合关系；所有的分辩式圆环连接构成一个整体圆环结构。

快速拆装分瓣迷宫式热密封结构，包括设置在喷管扩张段底部径向向外的台阶式翻边、分瓣式圆环；舱段壳体底部向内翻边，该翻边记为基准面；分瓣式圆环的一端为平面，与平面相对的一面为台阶面；所述的平面与基准面贴合并连接固定，所述的台阶面与台阶式翻边形成径向间隙配合关系，轴向间隙或者贴合配合关系，所有的分辩式圆环连接构成一个整体圆环结构。

优选的，分瓣式圆环上设置台阶式的螺栓安装孔，通过连接螺栓实现与基准面之间的连接，螺栓头所处的安装孔内壁固装底部塞子，所述的塞子的外端面与所在安装孔外端面平齐。

优选的，所述的径向间隙取值范围2-5.5mm。

优选的，所述的轴向间隙取值范围0-3.5mm。

优选的，所有分瓣式圆环连接处采用直角台阶搭接方式进行连接。

优选的，所述的分瓣式圆环台阶面上位于舱段壳体底部外壁一侧径向内设置斜面。

优选的，所述的分辩式圆环的瓣数最优为2瓣。