[发明专利]一种应用于超声速导弹上的新型隔热贴片

说明书

一种应用于超声速导弹上的新型双层隔热贴片。该贴片采用非金属+金属材料制成，通过非金属材料的低导热性高效阻隔外环境热源，通过金属材料的高密度特点降低内环境温度，为导弹结构及舱内仪器设备提供环境温度保护。新型隔热贴片增加了金属层，其防隔热效果强于传统隔热材料，且具备较好的力学性能，可承受一定力学载荷环境。新型隔热贴片适用范围广，可隔导弹内外热。贴片制造工艺简单，无需特殊加工设备。

技术领域

本发明提供了一种应用于超声速导弹的隔热方案，属于航空飞行器结构防隔热设计领域。

背景技术

超声速导弹低空高速飞行，环境动压非常大，加之较长时间飞行，导弹结构面临的气动加热环境恶劣。研究表明，当导弹飞行马赫数超过2.5，金属材料的弹体壁温度会超过400℃。导弹的高壁温将严重削弱弹体承力结构的强度，并给弹舱内部设备的正常工作带来不利影响，从而造成导弹飞行性能和飞行品质下降，甚至危及飞行安全。因此防隔热设计是超声速导弹设计中必不可少的一环。

传统的防隔热方案主要是在弹体外表面覆盖一层导热率很低的防隔热材料，用于延缓热量向内部传导，应用较多的有内绝热层材料、聚氨酯泡沫塑料和软木隔热材料。这些材料能够有效阻隔热量的传递，但其低密度特性易导致材料本身温度过高，造成在材料较薄时隔热效果不明显。若采用较厚的隔热材料，则须在增加飞行阻力和牺牲装填空间中做选择，给飞行器总体设计带来压力。因此研制具备高效防隔热能力的新型热防护方案十分迫切。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术不足，发明一种应用于超声速导弹的新型隔热贴片。该贴片设计为非金属+金属材料的双层隔热结构，两层通过耐高温粘合剂紧密贴合。贴片通过非金属材料的低导热性高效阻隔外环境热源，通过金属的高密度特点降低内环境温度，为导弹结构及舱内仪器设备提供环境温度保护。

本发明的技术解决方案是：(与权利要求书一致)

本发明与现有技术相比的有益效果为：

(1)本发明采用非金属+金属材料的双层隔热结构，隔热效果高于纯非金属隔热材料。相同隔热材料厚度下，本发明方案的内壁温度更低；相同热源下，本发明方案的结构厚度更薄。

(2)本发明由于增加可金属层，贴片具备较好的力学性能，能够适应一定范围的力学载荷环境考验。

(3)本发明适用范围广。以外非金属+内金属层方式粘贴包覆在弹体外表面可有效防护气动热对弹体的加温；以外金属+内非金属层形式粘贴包覆在发动机外壳体，可防护发动机壳体对外挂设备的加热。若非金属采用大柔性材料，本发明能适应小型舵前缘、电缆、摇摆喷管的间隙防热套等大曲率表面。

(4)本发明制造工艺简单，使用耐高温粘合剂贴合不同厚度非金属和金属层，即可得到不同适用范围的隔热产品，无需特殊加工设备，制备成本低。

附图说明

图1为本发明中新型隔热贴片示意图。

图2为本发明中新型隔热贴片在超声速导弹上的应用，其中图2(a)为导弹各舱段布局示意图；图2(b)为整流罩隔热结构示意图；图2(c)为仪器舱隔热结构示意图；图2(d)为穿舱电缆隔热结构示意图；图2(e)为尾喷管隔热结构示意图；图2(f)为弹翼隔热结构示意图。

图3相同材料厚度下，不同隔热方式的内壁温度曲线图。

图4相同内壁温度下，不同隔热方式的材料厚度曲线图。

具体实施方式

一种应用于超声速导弹上的新型隔热贴片，主要特征为：低导热率非金属+ 高密度金属双层结构，并通过耐高温粘合剂胶粘而成，见图1。