[发明专利]一种返回式飞船整体成型防热结构的无损检测方法

说明书

本发明涉及一种返回式飞船整体成型防热结构的无损检测方法：选择灵敏度满足检测要求的X射线检测设备；制备不同密度规格的标定密度试块系列，并取任意一个标定密度试块作为参考标定密度试块；对系列标定密度试块同时进行X射线检测，形成标定密度试块黑度值图谱；在返回式飞船整体成型防热结构的构型面延伸区域放置参考标定密度试块，在返回式飞船整体成型防热结构和参考标定密度试块的一侧，随形铺设检测底片；分区域进行X射线检测，形成检测影像，在至少一个检测区域所对应的检测底片上，同时形成防热结构和参考标定密度试块的影像，记为校准影像；根据标定密度试块黑度值图谱、校准影像和检测影像，确定防热结构各区域是否存在缺陷。

技术领域

本发明涉及基于返回式飞船整体成型防热材料的无损检测方法，该方法属于X射线无损检测技术领域，适用于返回式飞船热防护系统的整体成型防热材料的成型质量检测。

背景技术

返回式飞船采用整体成型的防热材料作为其热防护系统，结构稳定性和完整性更好，整体成型防热材料密度依据其所经历的热流环境具备可设计性，有利于热防护系统的轻量化设计，且整体成型的防热材料内部结构的均一性更好，经返回再入时表面形貌更均匀，对于姿态控制更为有利。所述整体成型是指非平板制件，投影面积大于1㎡的整体成型防热结构。然而，返回式飞船防热结构多采用低密度烧蚀防热材料，一般以低密度(密度为0.2～0.9g/cm³)三维结构的纤维蜂窝或织物等预制体为增强相，硅橡胶或酚醛、有机硅树脂为基体，并辅以功能填料，经过特殊的成型工艺将基体均匀填充于三维结构增强相内。成型工艺过程复杂，工序繁复，整体成型后，返回式飞船防热结构尺寸大，制件的基体填充均匀性控制难度大，影响因素多。因此，需要一种对返回式飞船整体成型防热结构成型质量进行无损检测和判定的方法，提前识别质量缺陷，降低研制成本及避免不合格产品的漏检，造成任务失败。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种返回式飞船整体成型防热结构的无损检测方法，解决大尺寸低密度防热材料成型质量检测难题，提高整体成型防热材料的检测精度，提前筛查出不合格产品。

本发明的技术解决方案是：一种返回式飞船整体成型防热结构的无损检测方法，所述返回式飞船整体成型防热结构以低密度三维结构为增强相，填充防热树脂基体制成，该方法包括如下步骤：

(1)、采用像质计对X射线检测设备进行灵敏度的标定，选择灵敏度满足检测要求的X射线检测设备；

(2)、根据整体成型防热结构的材料的密度范围，按照预设的密度差，制备一系列不同密度规格的标定密度试块，并取任意一个标定密度试块作为参考标定密度试块；

(3)、采用步骤(1)所确定的X射线检测设备，对系列标定密度试块同时进行X射线检测，在同一张检测底片上形成标定密度试块黑度值图谱；

(4)、在返回式飞船整体成型防热结构的构型面延伸区域放置参考标定密度试块，在返回式飞船整体成型防热结构和参考标定密度试块的一侧，随形铺设检测底片；

(5)、采用步骤(1)所确定的X射线检测设备，分区域对返回式飞船整体成型防热结构进行X射线检测，在检测底片上形成检测影像，在至少一个检测区域所对应的检测底片上，同时形成防热结构和参考标定密度试块的影像，记为校准影像；

(6)、根据标定密度试块黑度值图谱、校准影像和检测影像，确定防热结构各区域是否存在缺陷，从而评估返回式飞船整体成型防热结构的质量。

所述像质计与返回式飞船整体成型防热结构的材料一致。

所述像质计为N级平台构成的台阶结构，在每一级平台距离像质计的底部同一高度按照相同的布局设有一组柱形通孔，所述柱形通孔的轴向与平台宽度方向平行。

所述一组柱形通孔至少包括5个不同截面直径的柱形通孔，按照孔径从小至大或者从大到小的顺序等间隔排列。