JPS6241490A - 高い加熱を受ける再使用可能な耐熱保護部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、耐熱保護、特に航空機あるいは宇宙機のよ
うな高い加熱を受ける物体に用いられる再使用可能な保
護部材に関する。

任意軌道から帰還する宇宙機が大気に突入するとき、宇
宙機が大気によって受ける減速のために極めて高い運動
加熱を受ける。この加熱時間は再突入定角軌道によって
左右され、一般に約１５分から２５分継続する。この運
動流または動的な流れは宇宙機の機首および翼および縦
びれの前縁において極端に強く、および翼の下面および
機体の側部がそれに次ぎ、さらに翼の上面がそれに次ぐ
が、ここにおいてもなお可成りの局部加熱を受ける。ゆ
えに、この温度は１０００℃を超え、また成る部分では
２０００℃から２５００℃にも達するので、機体および
塔載機器の機能低下を防ぎ、さらには航空機の喪失さえ
も防止するために航空機を保護することが極めて重要で
ある。この保護の有効性は特定の熱流の関数として場所
によって相違する。同様な問題が大気圏を離れない極め
て高速の航空機においても遭遇する。

現在用いられている主な方法は、タイルによって宇宙機
を被覆することから成り、各タイルは絶縁保護部材を構
成する。これらのタイルはそれらの支持体の曲率および
連結部、ドア、ハツチなどの更欠き部分に適合しなけれ
ばならない。ゆえに、それらのタイルの幾何学形状は三
次元的に個々のタイル間で相違する。さらに、それらの
タイルが配設される宇宙機の場所に応じて、その熱流の
関数として要求される効率が変化する。よって、装着厚
さが相違し、かつ１つの所与のタイルに対しても一定で
はない。

このことは、タイルがほとんどすべて相違するという事
実から可成りの数の不利点を生ずる。そのために、多数
のならしごて、多種類の使用工具のための高い生産費率
、おびただしい種類の装着形態による高い開発および適
格性を得るための費用、および検査および制御用機器が
各タイルに適合しなければならずかつ幾つもの品質試験
が必要であることによる高い開発および品質検証費が必
要になる。結局、２つの飛行間に要求される検査は極め
て長強間を要しかつ複雑である。

別の方法は、一方において単数または複数の耐熱性じゃ
蔽体および他方において絶縁層を組み合わせる剛性の、
例えば平行六面体部材を造ることから成る。単数または
複数のことしや蔽体は外側に配設され、従って空気力学
的流れにさらされ、一方、絶縁層は耐熱しや蔽体と機体
構造との間に配設される。時により、耐熱性しや蔽体は
熱膨張を補償するための補助として波形とすることがあ
る。このシステムは、各剛性部材は被覆すべき区域の局
部加熱状態および幾何学的状態に適合するように計画し
なければならないので、既述のタイルに基づく不利点と
同様な不利点をもつ。

この発明は、廉価で、製造が容易で、保護すべき物に容
易に装着できかつ検査および維持が容易な再使用可能な
耐熱保護部材を提供することによってこれらの不利点を
無くすことを目的とする。

高い加熱を受ける物体を保護するためのこの発明による
耐熱保護部材は、それ自身既知の方法で、少くとも１つ
の耐熱じゃ蔽体、保護すべき物体に前記しゃ蔽体を固定
する装置、耐熱じゃ蔽体と物体間の絶縁層、および前記
物体に絶縁層を固定する装置を含む。

この明細書において用いられる「高い加熱を受ける」と
は、保護すべき物体が、１０００℃を超え、すなわち１
２００℃〜１３００℃以上、および２０００〜２５００
℃以上にさえも達する温度をもっことを意味する・ この発明によれば、耐熱しや蔽体は、少くとも１つの方
向へ、保護すべき区域にある物体の形状に適合できる適
切な可撓性をもつ耐熱材料の少くとも１つの耐熱薄層を
含む。薄層を形成するこの耐熱材料は、金層、たとえば
ニオビウム、チタニウム、タンタルおよびそれらの合金
、またはニッケルあるいはクロムを基とする合金が用い
られる。

この薄層はまた、耐熱繊維を基とする複合材料で造るこ
ともでき、この材料は炭素、シリカまたは他の成る種の
耐熱材料である。

薄層の厚さは、１０分の数圏で、すなわちもし薄層が金
属で造られれば０．１〜０．２１ＷＩ、またもし複合材
料で造られれば０．６〜０．６ｆｉである。保護すべき
面に対する耐熱じゃ蔽体の高さは、はぼ５０■である。

「保護すべき区域内の物体の形状に適切に適合する可撓
性をもつ」とは、薄層がそれを上に配設する区域内の物
体の面に平行またはほぼ平行であ・る点に強性的に変形
するように十分に可撓性をもつことである。この構造は
多くの利点をもち、そのうち最も重要なことは、耐熱保
護部材の標準化による製造および維持費の低下、および
再使用できるという事実にある。これらの利点などにつ
いては後述する。

一般に、薄層は矩形部材の形状をもつ。この明細書にお
いて用いる形容詞「矩形の」とは、もしこの発明による
保護部材が航空機または宇宙機用であれば、薄層がこれ
らの航空機などのドア、ハツチまたは他の部材の近傍に
配設される場合にはそれらの区域に適合できなければな
らないので、薄層の一般形状を示すものである。もし必
要ならば、耐熱しや蔽体用として望ましい可撓性を損わ
ずに、一層良好な機械的強さを得るために剛性付与また
は強化装置を具備できる。これらの強化装置は、たとえ
ば、絶縁層に面する薄層の内側面上に配設された波形薄
板などを含む。必然的に高い応力を受ける場合に耐熱じ
ゃ蔽体の機械的強度を向上するために補助形板を蔭時に
付加することもできる・ この発明による耐熱保護部材の別の態様によれば、護保
護部材は少くとも一方向への耐熱しや蔽体の膨張を吸収
する装置をもつ。

耐熱じゃ蔽体が少くとも２つの連続する矩形薄層を含む
とき、線形膨張を吸収装置は薄層の一端に設けられた断
絶部、はずれ部または移動部を有しかつ他方の薄層の対
応する縁部の下側に自由に係合され、それによって縦方
向への２つの薄層の膨張を吸収させる。また、空気力学
的な乱れを伴なわずに横方向の膨張の吸収を可能にする
縦方向の波形部分を薄層上に与えることもできる。

この発明の他の態様によれば、つぎの諸機能の少くとも
１つを遂行する、保護すべき物体に耐熱じゃ蔽体を固定
する装置が提供され、耐熱じゃ蔽体の曲率を維持しおよ
び／または創成に寄与し、耐熱じゃ蔽体の機械的強度に
寄与し、 耐熱じゃ蔽体の線形および横方向膨張を許容し、その薄
層が同一面上にない２つの耐熱しや蔽体の連続はめ合い
を可能にし、かつ 空気、水およびプラズマに対して密封性を保証する・ この発明による耐熱保護部材の別の態様によれば、物体
に耐熱じゃ蔽体を固定する装置は、耐熱じゃ蔽体の縁部
が配設された細長い斜面部材、この斜面部材を物体に固
定する装置、および斜面部材上に耐熱じゃ蔽体を維持す
る装置を含む。

第１実施例において、斜面部材を物体に固定する装置は
、物体に取付けられかつ前記斜面部材を取付ける形状型
材を含む。第２実施例においては、これらの固定装置は
物体に固定されかつその上に斜面部材を取付けた一部の
足部材または支持部材を含む。耐熱じゃ蔽体の縁部が配
置される斜面部材の面は、同一平面上にない２つの隣接
する耐熱じゃ蔽体を保持できるように彎曲している。

この発明の耐熱保護部材の別の態様によれば、耐熱しや
蔽体の縁部を斜面部材上に保持する装置は、斜面部材に
固定された形状型材を含み、前記形状型材は耐熱じゃ蔽
体の縁部が形状型材の縁部と斜面部材間に配設されるよ
うに配置された少くとも１つの彎曲縁部をもち、前記彎
曲縁部は耐熱しや蔽体の縁部を斜面部材に当接させるよ
うに適切な可撓性をもつ。

耐熱じゃ蔽体と宇宙機などの構造体間に配設される絶縁
層は、可撓性を有しかつ保護袋体内に配設される。この
絶縁層は剛性を有しかつもし必要ならば構造体の曲率を
構成しかつ維持するのを補足するために耐熱しや蔽体を
支持するのに用いられる。目的に対する最適さという観
点から、絶縁層は混成体、すなわち部分的には剛性を有
しかつたとえば耐熱しや蔽体が当接する封緘薄板の形状
に造られ、それにより保護すべき表面上に連続したポケ
ット部をつくり、このようにして造られたポケット内で
部分的に可撓性を提供する。

−好適実施例において、物体に耐熱じゃ蔽体を固定する
装置はまた、前記物体に絶縁層を固定するのにも用いら
れる。最後に、緊急的な耐熱保護体として使用される補
助薄板を提供することができる。この補助薄板は耐熱じ
ゃ蔽体と絶縁層間、または絶縁層と保護すべき物体間に
配設される。

附図を参照しつつ以下にこの発明を限定するものではな
い実施例について以下にこの発明を以下に詳細に説明す
る。

第１図は、１つの軌道飛行を実施し次いでひとたび実験
のプログラムが完了したのちに地球に帰還する宇宙機を
示す。これは準軌道飛行用の宇宙機であってもよい。大
気圏内への進入に際して、前記宇宙機は機首４と同時に
翼の前縁および縦ひれＫ、および宇宙機の翼下面にも極
めて高い加熱を受け、一方、この加熱は胴体８および翼
上面１０に沿うものは前者程高くない。この発明による
耐熱保護部材は特に機体の胴体８および翼面１０および
１２に対して使用するが、その表面の大部分を覆うこと
も可能である。

第２図において、この好適実施Ｎにおいて、この発明に
よる耐熱しや蔽体１４は１つの帯片（図中の１６ｍ、１
６ｂ、１６ｅなど）を形成するように順次に並べて配置
された一部の矩形薄層１６を含む。各薄層１６はその剛
性を向上すると同時に適切な可撓性を保持するためＫ、
波形薄板１７によってその下面を補強している。また、
第２図は、各薄層（たとえば薄層１６ａの右側部分）は
その一方の端部に、後続する薄層１６ｂの対応する縁部
２０の下側に自由に嵌る断絶物、はずれ部または移動部
１８をもつ。この構成により宇宙機が高い加熱を受ける
とき、大気への再突入時に各薄層１６が自由に膨張する
ことを許す。各薄層１６は宇宙機の曲率に適合するよう
に変形でき、それによって、胴体、機首に沿って尾部ま
で一つの完成した帯材を使用でき、または実用上の理由
で、連続する複数の短かい帯材を用いることができる。

空気流の方向は、第２図において矢印Ｆで示さへ断絶部
１８に与えられた形状は薄層１６の下ＩａＫプラズマが
侵入するのを防ぐことが明らかである。

第３ａ図および第３ｂ図は、薄層１６が宇宙機の曲率に
適合できる状態を示す。ｍ３ａ図は、薄層１６が縦方向
に湾曲または折り曲げられて鎖線で示す変形状態１６′
になることを示す。第３ｂ図において、薄層１６はわず
かに湾曲して状態１６／になることを示し、これもまた
鎖線で示される。

図の明瞭化のために、曲率線１６’および１６“は誇張
して示しであるが、実際にはこれらの変形はごくわずか
である。宇宙機の構造は両方向に湾曲しているので、耐
熱しや蔽体の縦方向湾曲および座屈によって適合が行わ
れる。これを実施するには耐熱じゃ蔽体なわずかに湾曲
させて造り、あるいは平面部材を造り固定装置によって
随意に曲率な与えることによって遂行される。

第２図に示す部材は、第４図の拡大図においてよく示さ
れ、この図は２つの連続する薄層１６ａ。

１６ｂ間の接触区域を示す。強い摩擦を伴わずに薄層１
６ｂの縁部の下側に嵌まる薄層１６ｍの断絶部１８が見
られ、これにより、薄Ｍ　１６ａ　、　１６ｂの線形膨
張が実現できる。第４図はまた、剛性付与または強化装
置として作用する波形薄板１７が複数の部分、すなわち
２４￥Ｃおいて薄ＪＩｉ１６＾〜と組付けられた波形を
もつ第１部分、ｉＦｒ絶部１８に対応する薄層１６＆の
端部の近傍の波形部分２３、および薄層１６ｂと組付け
られた新規の部分２２によって連続する断絶部１８の下
側の平面部分２６を含む。たとえば、０．１■厚さの波
形薄板を使用でき、部分２２の波形のピッチおよび高さ
は、はぼ８〜ｌＯ■である。平面部分２６の長さは、断
絶部１８における薄層ａ６ｍおよび１６ｂの相対膨張を
許す空所を残すように定められる。薄板１７の部分２３
は、該部分がベローズ構造のように薄層１６の膨張を吸
収することができるように、薄層１６ａとは接触してい
ない。

明らかに、これは単に一実施例に過ぎず、この発明の範
囲を逸脱せずにベローズ２３および平面部分２６を無く
し薄層１Ｇが互いに覆われしかも互いに独立して配設す
ることができる。薄板１７を省略することもこの発明の
範囲から逸脱するものではない。

ｔｉ１４図は、各薄層１６の縁部２５はフランジ５の形
状をもち端縁部２９によって制限された溝２８を形成す
る。この形状の利点は、耐熱じゃ蔽体１４を宇宙機の構
造部に固定する装置について述べる際に後述する。

ｓｇ５図は、この発明による耐熱保護部材がはめ合わさ
れる方法の解説図である。図から、耐熱じゃ蔽体１４は
後述する固定装置３２によって宇宙機構造部３０に固定
され、かつ絶縁層３４が構造部３０と耐熱しや蔽体１４
間に配置されることが分かる。これらは薄層１６と絶縁
層３４とを固定するのに用いられるものと同一の固定部
材３２であることが好適である。筑５図は、絶縁層３４
が覆う宇宙機の種々の区域に達する温度の関数として、
層３４の厚さを変化することができる。たとえば、第５
図において、絶縁層は左側部分３４＆において厚く、か
つその右側部分３４ｂにおいてはるかに薄く形成される
ことが示されている。よって、耐熱しゃ蔽体１４の装着
を変更せずに絶縁層の厚さを変更することができ、それ
により、耐熱保護手段の構造および装着を簡単にするこ
とができる。

第６図は、耐熱じゃ蔽体１４を宇宙機の構造部に固定す
る第１方法を示す。図の左方部において耐熱しや蔽体と
宇宙機の構造部間に絶縁層３４が配設されているのが分
かる。この変形実施例において、固定装置は本質的に、
２つの隣接する薄層１６ｄおよび１６ｅの縦方向縁部２
５ｄおよび２５ｅを載置する２つの平行な縁部をもつ細
長い斜面部材３６を含む。斜面部材３６上への薄層１６
ｃｌ、　１６ｅの縁部２５ｄ　、　２５１！ｌの維持は
、縁部２５ｄ　、　２５ｅが斜面部材３６と湾曲縁部３
８ｄ　、　３８６とのそれぞれの間に配置されるように
配置された湾曲縁部３８ｄ　、　３８ｓをもつ形状型材
３７によって保証される。さらＫ、湾曲縁部３８は波形
３９をもち、それｋよって湾曲縁部に成る程度の可撓性
を与えかつ形状型材３７が斜面部材３６上に維持される
とき、縁部２５を斜面部材上に湾曲縁部をして当接維持
させる。

耐熱しや蔽体の縁部２５への湾曲縁部３８の作用力は縁
部２５を斜面部材３６上に係合維持するのに十分である
が、耐熱しや蔽体が横方向へ膨張するとき、縁部２５が
形状型材の湾曲縁部３８に対して自由に渭り得る程度に
あまり強すぎない大きさとする。

第６図は、形状型材３７に沿って、ある数の穴または内
孔４０が形成され、この内孔の中にスクリュー４２が通
されて、一方において形状型材３７、を斜面部材３６上
に維持しかつ他方において斜面部材３６を形状型材４４
に維持する。形状型材４４は、絶縁シム４８を介して宇
宙機構造部３０にその底部４６を配置することによって
構造部に取付けられる。さらに、形状型材４４を軽くす
るために、この製材に若干の凹部５０が形成される。

第６図はさらに、薄層１０ｄ　、　１６６の端縁部２９
が互いに極めて接近し、それらの距離は加熱中に耐熱じ
ゃ蔽体の膨張を許すに足りるだけであることを示す。内
孔４０の通過を許すために、薄層１６の縦方向縁部上に
３１で示すような切欠きが形成される。よって、たとえ
ば薄層１６の長さの中央部において各縁部に１つの切欠
きが設ゆられるが、この切欠きの数および位置について
の変更はこの発明の範囲を逸脱するものではない。

内孔４０の深さは、スクリュー４２の頭部４１の高さと
ほぼ等しい。このように構成することによって、空気力
学的　乱を減少させかつ薄層１６および形状型材３７の
厚さを極めて制限した厚さに造ることを可能にさせる。

形状型材３７の高さおよび溝２８の深さは数−程度であ
る。

第７ａ図に示す変更態様において、この場合もまた、形
状型材３７１Ｃより薄層１６ｄ　、　１６ｅの縁部２５
ｄ　、　２５ｅが斜面部材３６上に当接配置されて示さ
れている。しかし、斜面部材３６はもはや形状型材によ
っては維持されずに、絶縁シム４８上に載置された底部
５６を介して宇宙機構造部３０上に配置された一部の足
部材５２によって取付けられる。足部材５２は、たとえ
ば　図示のスクリューなどｋよって斜面部材３６に固定
される。斜面部材３６は２つの上向きの縁部３６ｍをも
ち、なおこの構成の利点は第８ａ図を参照して後述する
。

スクリュー４２は、もはや形状型材に斜面部材なねじ止
めするのには用いられずに１ナツト５４によって保持さ
れる。２つの連続する足部材５２間の距離は、事故の場
合ある〜・は例えば構造フレーム、構造部内の支持部材
、パイプ、ドアあるいは他の装置の存在によるなどの宇
宙機構造に応じて変化させることができる。

第７ｂ図の場合、足部材５２は＠７ａ図のものと類似す
るが、異なるところは斜面部材の縦方向に配設された２
つのタブ６０．６２をもち斜面部材３６がタブ６０．６
２それぞれに固定されることである。また、足部材は単
一の固定タブのみをもつ形式のものも使用できる。

薄層１６の縁部が斜面部材３６上に維持される方法は、
第８ａ図の断面図からさらに容易に理解でき、この図に
おいて、薄層の縁部２５ｄ　、　２５＠は斜面部材３６
の上面６４に載置して示されている。

この上面はたとえば薄層１６ｅと薄層１６ｄ、のような
同一平面上にない２つの薄層１６の縁部な随意に受ける
ことができるように湾曲づけられることが好ましく、薄
層１６ｄ、は図の右側部分に鎖線形状で図解的に示され
る。

さらに１維持用形状型材３７０縁部ＩＩＣ？６５波形３
９は、溝２８内でフランジ２７上に当接する。

波形３９はフランジ２９のみに当接載置しかつ７ランジ
２９は斜面部材３６の上面６４上に当接する。よって、
加熱されている間、互いに摺動できる種々の部品は膨張
を吸収することができる。さらに、フランジ２７上に当
接する波形３９は５．水が形状型材３７の下側に侵入す
るのを制限し、かつ斜面部材３６の端縁部３６ａは偶然
に侵入した水を流通させることができる。形状型材３７
の全高は、その上面および薄層１６が捻ぼ互いに同じ高
さに延びるように溝２８の深さに対応し、それにより宇
宙機の空気力学的特性を妨げることを避ける。

ｇｓａ図と類似の第８ｂ図は、同一構成であるが固定ス
クリュー４２が配設されている。図において、固定スク
リュー４２は内孔４０内に配置されかつナツト５４によ
って斜面部材３６上に維持される、内孔４０が斜面部材
３６に取付けられかつ形状型材３７を薄層１６ｄ　、　
１６ｅのフランジに当接させるのは、スクリュー４２が
締付けられたときである。

第９図の場合に、形状型材３７の縁部は波形をもたずに
、単純な曲率部分６６をもち、一方薄層１６のフランＸ
）２７は湾曲されて、第８ａ図および第８ｂ図の場合の
ようＶＣ平面状ではない。縁部６６はさらに７ランジ２
７上に当接しかつこの作用は既述の場合と同様である。

第９図の場合、スクリュー４１の頭部の高さは内孔４０
の深さと等しい。

第１０図の変更実施例においては、薄層１６ｄおよび１
６ｅは低い縦方向の波形６８をもち、それにより空気流
体的流れを擾乱せずに横方向への膨張を吸収することを
可能にする。この場合、ｆ８４図に示すような波形薄板
１７のよ５な強化部材の使用は好ましくなく、なぜなら
ばこのような部材は膨張を妨げるからである。この実施
例において、２つの湾曲縁部６６をもつ第９図のものと
類似の形状型材３７を使用することが好適である。

第１１図の斜視図に示す好適実施例におい【、形状型材
３７は互いにはめ合わされる要素で形成される。図にお
いては、２つの要素３７ａ　、　３７ｂ間の連結状態が
示されている。要素３７ａの端部において、その縁部、
従って波形３９は切除されて舌状部分４３を提供する。

舌状部分４３は要素３７ｂの下側に差込まれて、要素３
７＆および３７ｂの上面間の連続形状が維持される。明
らかに、この構造は第９図の実施例にも適用できる。第
１２図は、緊急の耐熱保護として用いられる補助薄板に
よってこの装置を完成する方法を示す。鎖線で略示され
る固定装置３２によって宇宙機構造部３０上に取付けら
れた薄層１６ｍ　、　１６ｂ　、　１６ｃによって構成
された耐熱じゃ蔽体１４が見られる。固定装置３２は絶
縁層３４の取付用にも用いられる。補助耐熱金属薄板７
０がしや蔽体１４と層３４間に挿入されかつ同様に鎖線
で示された固定装置２１７２によって構造部３０上に維
持される。補助薄板７０の機能は、しや蔽体１４の部分
が千切れるという緊急場合に緊急用耐熱障壁として用い
られることであって、そのためにじゃ基体には機械的に
接合されない。補助薄板７０を設けることにより宇宙機
が、たとえ薄板７０が破損または変形されても着陸後に
そのままの状態を保つことができる。薄板７゜をたとえ
ば絶縁層３４と構造部３０間のような別の位置に配置す
ることは、この発明の範囲を逸脱しないことが明らかで
あろう。

最後に、第１３ａ図および第１３ｂ図は、絶縁層３４を
混成形態に造る方法を示す。第１３ａ図は、固定装置３
２によって宇宙機の構造部３ｏに固定された耐熱しや蔽
体１４を示す。この実施例において、絶縁層３４は、一
方において耐熱しや蔽体１４がその上に当接しかつ連続
するポケット７６を保護すべき表面上に形成する剛性の
封緘された薄板７４によって、および他方において上記
のように構成されたポケット内に配置された可撓性部材
７８によって構成される。封緘された薄板７４は、宇宙
機の構造部３０および耐熱しゃ蔽体１４にほぼ垂直に配
置された一部の剛性壁８ｏによって構成され、なおしや
蔽体は剛性壁８０上に当接する。剛性壁８０は構造部３
０側に、可撓部材７８が載置される端縁部８２をもつ。

耐熱しや蔽体４０を固定する装置３２は、可撓性部材７
８を固定するのにも用いられる。この実施例において、
ポケット７６は正方形でその側辺の長さはほぼ３０〜４
０Ｇであるが、ポケットの形状および寸法の変更は、こ
の発明の範囲から逸脱することではない。最後に１この
ような構成は、保護すべき表面が平面状（第１３ｂ図）
であっても、湾曲（第１３ａ図）であってもともに用い
ることができる。

この発明による耐熱保護部材は、多（の利点をもち、そ
のうち最も重要なことは、耐熱しや蔽体に関する定義、
開発、製造および検査作業が簡明なことである。従って
、これらの標準化された部材は普通の方法で工業的に製
造でき、同一の形状および寸法をもつ薄板または薄層な
もって宇宙機の表面の極めて広い部分を覆うことができ
るので、設計、製造および装着費を低減できる。さらに
、薄層は可撓性を有するので、宇宙機の形態が計画中に
変更された場合でも耐熱保護を再計画する必要はない。

タイルや剛性部材の場合・宇宙機の形状や曲率が変更さ
れると、タイルや剛性部材を再計画することが必要とな
り、これは研究の遅蔦および研究費の増加に通じる。も
し航空機の内部または外部装置に変更があれば、すなわ
ち装置においてドア、ハツチ、キャノピ、支持部材また
はフレームに変更があれば、上記と同じ問題が起こる。

タイルまたは剛性部材の場合には、すべてのものは再作
業しなければならないが、この発明においては、足部材
または支持部材５２（ａＩ７ａ図および第７ｂ図）の位
置を変更しかつ単に薄層および絶縁層の切断を変えるだ
けで十分である。そのうえ、この発明では、薄層１６は
同一またはほとんど同一であるので補用品の数は減ぜら
れるが、タイルシステムでは、タイルは本質的にすべて
相違するので、各タイルだ対し単数または複数の補用品
を準備することが必要である。

この発明の他の重要な利点は、耐熱保護装置が軽量で、
そのよ５な１つの保護部材の表面質量は、薄い金属層を
用いる１０００℃の区域において、はぼ５〜６　Ｋｇ／
ｌｔ？である。これらの保護部材は下層構造部の局部変
形と同様に、航空機の全体変形に対抗でき、それにより
保護部材を軽量化することができる（局部土層が許容で
きる程度にできる）。

また保護部材は保護すべき表面の欠陥に対抗でき、構造
部および保護部材の全体費用を増大させる胴体をしつく
い付けまたは／セテ塗りで密封することを特に不必要に
させる。さらに、この発明による保護部材は、航空機の
個々の点間で異なりかつ大気への再突入段階の時間中に
変動する空気力学的応力と同様に、環境上から生じまた
は空気力学的の振動に十分に対抗できる。

さらに、この発明による耐熱保護部材はそれらの特性に
変化を受けずに、特に雨、ひよう、稲妻の場合において
、衝撃および振動に適切に対抗し、かつ種々の擾乱から
この装置を有効に保護する。

この発明による耐熱保護部材は菫った外側面（すなわち
空気力学的擾乱の少ない）をもつことを可能にし、かつ
水およびプラズマに対して良好な密封性をもつことがで
きる。

さらに、そのようなシステムは、従来装置に比べて高い
信頼性をもつ。よって、すべての要素が同一またはほと
んど同一であるという事実に鑑みて、装置および検査手
段の簡単化および標準化を招来させる。そのうえ、接合
部分の全長はタイルを使用した場合よりも小さい。外側
部材の接合部は絶縁層の可能な接合部とは必ずしも合致
しないので、支持手段が一層良好に修正される。さらに
、接着を用いないので安全性および信頼性が増大する。

絶縁層と耐熱じゃ蔽体間に配設された補助保護薄板を使
用することによって、胴体は破壊から完全に保護される
。２回の飛行間の航空機の検査および整備は、タイルを
使用した場合よりもはるかに簡単かつ迅速で、従って費
用が軽減される。

これは標準化および各要素に直ちに接近できかつ容器に
検査でき、各部品が視認可能で、接近できないものが無
いという事実によって得られる。耐熱しや蔽体の調査の
ための取外し、さらにはその交換も、隣接するじゃ蔽体
な取り外す必要がないので容易である。最後に、この発
明による耐熱保護部材は同一宇宙機または物体でも、あ
るいは異なる宇宙機または物体においても再使用が可能
である。

上述の説明は特に航空機および宇宙機への適用に関して
行ったが、この発明による耐熱保護部材は高い加熱を受
ける任意の物体、たとえばプラズマ風洞中に配置された
物体などに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による耐熱保護部材を具備した航空
機または宇宙機の概略図、第２図は、この発明による保
護部材に用いられた耐熱じゃ蔽体の一実施例を示す概略
斜視図、！３ａ図および第３ｂ図は、耐熱しや蔽体の薄
層が縦方向へかつ随意に横方向へ弾性的に変形される状
態を示す概略斜視図、第４図は、この発明による耐熱じ
ゃ蔽体の拡大、概略斜視および部分断面図、第５図は、
諸構成要素の相対配置を示す図解形態図、第６図は、航
空機または宇宙機の構造に耐熱じゃ蔽体を固定する第１
装置の概略切断斜視図、第７＆図は、耐火じゃ蔽体な機
体に固定し、斜面部材を足部上に配置した状態の第２装
置を示す第６図と類似の図、第７ｂ図は、斜面部材を支
持する足部材の別の可能な実施例を示す第７ａ図と類似
の図、第８ａ図は、斜面部材上の形状型材用の固定スク
リューを用いない区域における第７ａ図または第７ｂ図
の実施例の図解断面図、第８ｂ図は、斜面部材上への形
状型材の固定スクリューが設けられた区域における第８
ＩＬ図と類似の図、第９図は、形状型材および薄層の縁
部な維持する別の形式を示す第８ａ図および第８ｂ図と
類似の図、第１０図は、縦方向波形をもつ薄層を示す図
解斜視図、第１１図は、斜面部材上に耐熱じゃ蔽体の縁
部を維持するのに用いられる形状製材の構造の詳細を示
す図解斜視図、第１２図は、耐熱じゃ蔽体と絶縁層間に
補助薄板を配置することができる方法を示す図解切断斜
視図、第１３ａ図は、混成形態に絶縁層を構成する方法
を示す図解構造図、第１３ｂ図は、第１３ａ図の絶縁層
の剛性部分の図解斜視図である。 図中の符号、 ２・・・宇宙機、４・・・機首、６・・・翼前縁、８−
・胴体１１０・・・翼上面、１２・・・翼下面、１４・
・・耐熱しや蔽体、１６・・・薄層、１７・・・波形薄
板、１８・・・断絶部、２０・・・薄層縁部、２２・・
・波形薄板第１部分、２３・・・波形部分、２４・・・
組付は部分、２５−・・薄層縁部、２６・・・平面状部
分、２７・・・７ランジ、２８−＠、２９・・・端縁部
、３０・・・構造部、３１・・・切欠き、３２・・・固
定装置、３４・・・絶縁層、３６・・・斜面部材、３７
・・・形状型材、３８・・・湾曲縁部、３９・・・波形
、４０・・・内孔、４１・・・スクリュー頭部、４２・
・・スクリュー、４３−！、舌状部分、４４・・・形状
製材、４６・・・底部、４８・・・絶縁シム、５０−・
・凹部、５２・・・足部材、５４・・・ナツト、６０．
６２・・・タブ、６゛４・・・上面、７２・・・固定装
置、７４・・・封緘薄板、７６・・・ポケット、７８・
・・可撓部材、８０・・・割性壁、８２・・・端縁部、
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高い加熱を受ける物体の区域を保護する再使用可能
   な耐熱保護部材であって、前記部材が少くとも１つの耐
   熱しゃ蔽体、物体に前記耐熱しゃ蔽体を固定する装置、
   耐熱しゃ蔽体と物体間に配設された絶縁層、および絶縁
   層を物体に固定する装置を含み、耐熱しゃ蔽部材が、少
   くとも１つの方向へ保護すべき区域における物体の形状
   に適合できるように適切な可撓性をもつ耐熱性材料の少
   くとも１つの薄層を含む高き加熱を受ける物体の再使用
   可能な耐熱保護部材。 ２）前記薄層が耐熱性金属で造られる特許請求の範囲第
   １項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 ３）耐熱性金属が、ニオビウム、チタニウム、タンタル
   およびそれらの合金およびニッケルまたはクロム基合金
   によって構成された材料群から選択される特許請求の範
   囲第２項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 ４）薄層が繊維を基材とする複合材料から造られる特許
   請求の範囲第１項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 ５）薄層が矩形である特許請求の範囲第１項記載の再使
   用可能な耐熱保護部材。 ６）薄層が強化装置を有する特許請求の範囲第１項記載
   の再使用可能な耐熱保護部材。 ７）強化装置が、絶縁層に面する薄層の面に固定された
   薄板を含む特許請求の範囲第６項記載の再使用可能な耐
   熱保護部材。 ８）耐熱しゃ断物の機械的強度を向上するための補助薄
   板を含む特許請求の範囲第１項記載の再使用可能な耐熱
   保護部材。 ９）少くとも１つの方向へ耐熱しゃ蔽体の膨張を吸収す
   る装置を有する特許請求の範囲第１項記載の再使用可能
   な耐熱保護部材。 １０）耐熱しゃ蔽体が、前後に並んで配置された少くと
   も２つの薄層を含み、これらの薄層の一方の薄層はその
   一端に他方の薄層の対応する縁部の下側に自由に係合で
   きる断絶部、はずれ部または移動部をもち、それにより
   線形方向へ２つの薄層の膨張を吸収することを可能にさ
   せる特許請求の範囲第９項記載の再使用可能な耐熱保護
   部材。 １１）薄層が、横方向への膨張を吸収可能にする縦方向
   波形を有する特許請求の範囲第９項記載の再使用可能な
   耐熱保護部材。 １２）前記物体に耐熱しゃ蔽体を固定する装置がつぎに
   述べる機能、すなわち、 耐熱しゃ蔽体の曲率を維持しおよび／または創成するの
   に寄与し、 耐熱しゃ蔽体の機械的強度に寄与し、 耐熱しゃ蔽体の線形および横方向膨張を許容し、薄層が
   同一平面上にない場合に、耐熱しゃ蔽体の連続した取付
   けを許し、および 空気、水およびプラズマに対する相対密封関係を保証す
   る、ことの少くとも１つを遂行する特許請求の範囲第１
   項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 １３）物体に耐熱しゃ蔽体を固定する装置が耐熱しゃ蔽
   体の縁部が当接載置される細長い斜面部材と、物体に前
   記斜面部材を固定する装置と、斜面部材上に耐熱しゃ蔽
   体の縁部を維持する装置とを含む特許請求の範囲第１項
   記載の再使用可能な耐熱保護部材。 １４）物体に斜面部材を固定する装置が、前記物体に固
   定されかつ前記斜面部材をその上に取付ける形状型材を
   含む特許請求の範囲第１３項記載の再使用可能な耐熱保
   護部材。 １５）物体に斜面部材を固定する装置が、前記物体に固
   定されかつその上に前記斜面部材を取付ける一群の足部
   材または支持部材を含む特許請求の範囲第１３項記載の
   再使用可能な耐熱保護部材。 １６）少くとも１つの耐熱しゃ蔽体の縁部が載置される
   斜面部材の表面が、薄層が同一平面上にないとき、２つ
   の耐熱しゃ蔽体を所定位置に維持することができるよう
   に彎曲している特許請求の範囲第１３項記載の再使用可
   能な耐熱保護部材。 １７）斜面部材上に耐熱しゃ蔽体の縁部を維持する装置
   が、斜面部材に固定された形状型材を含み、前記形状型
   材が、耐熱しゃ蔽体の縁部が形状型材と斜面部材間に配
   置されるように配置された少くとも１つの彎曲縁部を有
   し、前記彎曲縁部が耐熱しゃ蔽体の縁部を斜面部材に当
   接させ、同時に前記耐熱しゃ蔽体の膨張を許すように適
   切な可撓性をもつ特許請求の範囲第１３項記載の再使用
   可能な耐熱保護部材。 １８）物体に耐熱しゃ蔽体を固定する装置が前記物体に
   絶縁層を固定するのにも用いられる特許請求の範囲第１
   項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 １９）緊急用耐熱保護部材として使用される補助薄板を
   含む特許請求の範囲第１項記載の再使用可能な耐熱保護
   部材。 ２０）耐熱しゃ蔽体と物体間に配設された絶縁層が保護
   袋体内に配設される特許請求の範囲第１項記載の再使用
   可能な耐熱保護部材。 ２１）絶縁層が可撓性である特許請求の範囲第１項記載
   の再使用可能な耐熱保護部材。 ２２）絶縁層が、剛性を有しかつ耐熱しゃ蔽体の曲率を
   形成しまたは維持するのを補助するために耐熱しゃ蔽体
   の支持部材としても用いられる特許請求の範囲第１項記
   載の再使用可能な耐熱保護部材。 ２３）絶縁層が、混成体、すなわち一部には剛性をもち
   かつ一部には可撓性をもつ、である特許請求の範囲第１
   項記載の再使用可能な耐熱保護部材。 ２４）絶縁層が、一部には剛性をもちかつ封緘薄板形態
   に造られ、それを用いて保護すべき表面上に連続するポ
   ケットを形成することによって前記ポケット内において
   部分的に可撓性をもつ特許請求の範囲第２３項記載の再
   使用可能な耐熱保護部材。