CN110723275B - 一种高温防热口盖结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温防热口盖结构，属于飞行器热防护技术领域。包括：承力层；防热层，防热层位于承力层的外表面，在防热层上开设有开口；防热口盖，防热口盖位于防热层的开口内，防热口盖用于封堵防热层的开口，防热口盖上开设有与防热层连接的安装孔；防热螺钉组件，防热螺钉组件穿入所述防热口盖的安装孔与防热层固定连接。本发明固定本防热口盖的防热螺钉组件连接在防热口盖和防热层之间，而没有与承力层连接，故在防热层与承力层之间由于热匹配产生切向位移时，防热口盖随防热层同步运动，不会引起热匹配问题，从而有效避免了常规防热口盖与承力层连接为一体时产生的热匹配的难题，杜绝了防热口盖与承力结构连接时发生的结构破坏。

Description

一种高温防热口盖结构
技术领域
本发明涉飞行器热防护技术领域，具体是涉及一种高温防热口盖结构。
背景技术
飞行器在大气层中高速飞行时，飞行器表面面临严酷的气动加热问题，为了保证舱内的设备、燃油在一定的温度范围内正常工作，在飞行器的外表面需要进行热防护设计。热防护结构技术是热力学技术的重要项目。目前有热防护要求的舱体都设计有开口用于安装成件、电缆等用途，开口部位需进行有效封堵，故需设计防热口盖结构。
现有的防热口盖是由螺钉将防热口盖和承力结构连接为一体，实现开口部位的封堵。在长时间高温加热的情况下，热防护层外表面温度不低于1000℃，内表面温度不得超过200℃，热防护层的内外表面存在较大的温差，从而产生较大的温度梯度，再加上不同材料线膨胀系数不同，从而导致防热口盖与承力壳体之间的热匹配性差，严重时导致防热口盖与承力结构的结构发生破坏。因此，研究一种具备良好防/隔热性能的防热口盖结构同时，能兼具优良热匹配性能的防热口盖结构显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术中防热口盖与承力壳体之间的热匹配性差，导致防热口盖与承力结构的结构发生破坏的不足，提供一种高温防热口盖结构。
本发明提供一种高温防热口盖结构，其特征在于，包括：
承力层；
防热层，所述防热层位于承力层的外表面，在防热层上开设有开口；
防热口盖，所述防热口盖位于防热层的开口内，所述防热口盖用于封堵防热层的开口，所述防热口盖上开设有与防热层连接的安装孔；
防热螺钉组件，所述防热螺钉组件穿入所述防热口盖的安装孔与防热层固定连接。
优选方案：所述防热螺钉组件包括防热螺帽和螺钉，所述防热螺帽为抗烧蚀及隔热的复合材料，所述螺钉为钢性金属材料，所述防热螺帽和螺钉为一体结构。
优选方案：所述防热口盖与所述防热层的开口项适配，所述防热口盖与防热层的开口之间的缝隙内填充有耐高温密封胶。
优选方案：所述防热口盖与防热层的材料相同，所述防热口盖与防热层的材料为石英纤维增强低密度酚醛基复合材料。
优选方案：所述防热层内嵌入有自攻钢套，所述自攻钢套的外螺纹与防热层固定连接，所述自攻钢套的内螺纹与防热螺钉组件螺纹连接。
优选方案：所述防热螺钉组件和安装孔在防热口盖上均匀设有多个，所述安装孔为阶梯孔。
优选方案：所述承力层为为金属材料或碳纤维增强复合材料。
优选方案：所述承力层与防热层之间通过耐高温胶粘剂连接成一个整体。
在上述技术方案的基础上，与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明的一种高温防热口盖结构，该防热口盖采用防热螺钉组件与防热层固定连接，将防热口盖封堵在防热层的开口部位。固定本防热口盖的防热螺钉组件连接在防热口盖和防热层之间，而没有与承力层连接，故在防热层与承力层之间由于热匹配产生切向位移时，防热口盖随防热层同步运动，不会引起热匹配问题，从而有效避免了常规防热口盖与承力层连接为一体时产生的热匹配的难题，杜绝了防热口盖与承力层连接时发生的结构破坏。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的防热螺钉组件的结构示意图。
附图标记：1-的结构示意图，2-防热口盖，3-自攻钢套，4-防热层，5-承力层，11-防热螺帽，12-螺钉。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
参见图1所示，本发明实施例提供了一种高温防热口盖结构，包括：承力层5，该承力层5优选为金属材料或碳纤维增强复合材料，作为飞行器舱体的内层。防热层4，该防热层4位于承力层5的外表面，承力层5与防热层4之间通过耐高温胶粘剂连接成一个整体。防热层4和承力层5一般为回转体或周向封闭结构，防热层4位于飞行器的外层，用于结构防隔热，防热层4采用抗烧蚀和隔热性能良好的复合材料，例如石英纤维增强低密度酚醛基复合材料。承力层5位于飞行器的内层，用于结构承载，承力层5采用金属材料或碳纤维增强复合材料。在防热层4上开设有开口，开口用于安装成件、电缆等用途。防热口盖2，该防热口盖2位于防热层2的开口内，防热口盖2用于封堵防热层4的开口，在防热口盖2上开设有与防热层4连接的安装孔，所述安装孔为阶梯孔。防热口盖2采用与防热层4材料相同的石英纤维增强低密度酚醛基复合材料。防热螺钉组件1，该防热螺钉组件1穿入防热口盖2的安装孔与防热层4固定连接，防热螺钉组件1和安装孔在防热口盖2上均匀设有多个，多个防热螺钉组件1和安装孔在防热口盖2均匀分布。
工作原理
本发明的一种高温防热口盖结构，该防热口盖2采用防热螺钉组件1与防热层4固定连接，将防热口盖2封堵在防热层4的开口部位。防热口盖2通过防热螺钉组件1与防热层4连接形成一体，而没有与承力层5连接，故在防热层4与承力层5之间由于热匹配产生切向位移时，防热口盖2跟随防热层4同步运动，不会引起热匹配问题，从而有效避免了常规的防热口盖2与承力层5连接为一体时产生的热匹配的难题，杜绝了防热口盖2与承力层5连接时发生的结构破坏。
实施例2
参见图2所示，本发明实施例提供了一种高温防热口盖结构，本实施例与实施例1相比区别在于：防热螺钉组件1包括防热螺帽11和螺钉12，所述防热螺帽11为抗烧蚀性及隔热性能良好的复合材料，防止防热层4的热量通过防热螺钉组件1传导到承力层5上。螺钉12为钢性金属材料，所述防热螺帽11和螺钉12通过模压或RTM工艺一体复合成型结构。防热螺钉组件1的防热螺帽11与防热口盖2的安装孔连接，防热螺钉组件1的螺钉12与防热层4螺纹连接。将防热口盖2牢固的安装在防热层4上，保证飞行器在高速运行条件下防热口盖2与防热层4可靠连接，防止防热口盖2出现脱落的可能性。
实施例3
参见图1和图2所示，本发明实施例提供了一种高温防热口盖结构，本实施例与实施例1相比区别在于：在防热层4内嵌入有自攻钢套3，该自攻钢套3的外螺纹与防热层4固定连接，自攻钢套3采用钢材，自攻钢套3具备良好的连接强度，自攻钢套3的内螺纹与防热螺钉组件1螺纹连接。自攻钢套3通过外螺纹嵌入到防热层4内部与防热层4成为一体，防热螺钉组件1的螺纹与自攻钢套3内螺纹旋合在一起将防热口盖2与防热层4连接为一体。本自攻钢套3一般采用钢材，自攻钢套3具备良好的连接强度，提高防热螺钉组件1与防热层4连接的牢固性。
防热口盖2与所述防热层4的开口项适配，在防热口盖2与防热层4的开口之间的缝隙内填充有耐高温密封胶，耐高温密封胶填充在防热口盖2与防热层4的开口之间的缝隙内用于隔绝防热层4外部的高温从缝隙中进入防热层4，提高防热层4与防热口盖2的隔热性能。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种高温防热口盖结构，其特征在于，包括：
承力层(5)；
防热层(4)，所述防热层(4)位于承力层(5)的外表面，在防热层(4)上开设有开口；
防热口盖(2)，所述防热口盖(2)位于防热层(4)的开口内，所述防热口盖(2)用于封堵防热层(4)的开口，所述防热口盖(2)上开设有与防热层(4)连接的安装孔；
防热螺钉组件(1)，所述防热螺钉组件(1)穿入所述防热口盖(2)的安装孔与防热层(4)固定连接；
所述防热层(4)内嵌入有自攻钢套(3)，所述自攻钢套(3)的外螺纹与防热层(4)固定连接，所述自攻钢套(3)的内螺纹与防热螺钉组件(1)螺纹连接。
2.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述防热螺钉组件(1)包括防热螺帽(11)和螺钉(12)，所述防热螺帽(11)为抗烧蚀及隔热的复合材料，所述螺钉(12)为钢性金属材料，所述防热螺帽(11)和螺钉(12)为一体结构。
3.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述防热口盖(2)与所述防热层(4)的开口项适配，所述防热口盖(2)与防热层(4)的开口之间的缝隙内填充有耐高温密封胶。
4.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述防热口盖(2)与防热层(4)的材料相同，所述防热口盖(2)与防热层(4)的材料为石英纤维增强低密度酚醛基复合材料。
5.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述防热螺钉组件(1)和安装孔在防热口盖(2)上均匀设有多个，所述安装孔为阶梯孔。
6.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述承力层(5)为为金属材料或碳纤维增强复合材料。
7.如权利要求1所述的一种高温防热口盖结构，其特征在于：
所述承力层(5)与防热层(4)之间通过耐高温胶粘剂连接成一个整体。
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