[发明专利]一种热防护材料抗冲刷试验支架

说明书

本发明涉及一种热防护材料抗冲刷试验支架，具有两个空腔，一个空腔截面为三角形，另一个空腔截面为倒梯形，三角形底边与倒梯形长边相接，三角形顶角具有前缘，截面为扇形。本发明的热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡抗冲刷试验支架，其结构简洁，装配易操作，实现了热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡抗冲刷试验，简化了整机抗冲刷实验并满足了所有抗冲刷实验的要求，具有较大的实际应用价值。

技术领域

本发明属于航空、航天和临近空间技术领域，涉及一种热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡等热防护材料的抗冲刷试验支架。

背景技术

空天飞行器、高超声速飞行器飞行速度高，气动加热效应大，内部装载大量的系统设备，这些系统设备基本上是在较低温度环境下工作，这就要求机体外表面具有隔热功能；同时，热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡等热防护材料在气动力载荷作用下，表面有发生损坏的可能，因此需要进行热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡抗冲刷试验，通过实验结果来进行论证；而整机的抗冲刷实验成本高，周期长，不利于实验研究，因此急需一种简化的、具有代表性的试验件来进行实验论证。

国内空天飞行器、高超声速飞行器尚处于研发阶段，各种实验件及支架还不成熟，尚无可借鉴的现成技术。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提出一种热防护材料抗冲刷试验支架。

本发明采取的技术解决方案是，一种热防护材料抗冲刷试验支架，为框架结构，具有两个空腔，一个空腔截面为三角形，另一个空腔截面为倒梯形，三角形底边与倒梯形长边相接，三角形顶角具有前缘，截面为扇形。

上述前缘中部设有凹槽。

上述试验支架材料为铝合金。

上述空腔外型面设有圆孔，作为压力测量通道。

有益效果：本试验支架采用整体数控机加生产方式；采用四个平面及一个头部凹陷分别放置热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡；根据不同尺寸隔热瓦的对缝间隙，在金属支架上开设圆孔作为压力测量通道，为空天飞行器、高超声速飞行器提供了机体表面热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡抗冲刷试验支架。且本支架结构简单并能满足热结构、刚性隔热瓦及柔性隔热毡抗冲刷试验的所有需求。

附图说明

图1是本发明立体示意图；

图2为本发明在试验过程中结构示意图；

图3为图2剖视图；其中，1：热结构；2：迎风面刚性隔热瓦；3：迎风面柔性隔热毡；4：背风面刚性隔热瓦；5：背风面柔性隔热毡；6：试验支架；7：复材板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明。

一种热防护材料抗冲刷试验支架，为框架结构，具有两个空腔，一个空腔截面为三角形，另一个空腔截面为倒梯形，三角形底边与倒梯形长边相接，三角形顶角具有前缘，截面为扇形，如图1所示，试验过程中，气流从前缘向支架后方冲刷，三角形空腔两侧边形成了迎风面，倒梯形空腔两侧边形成了背风面。

为了对热结构进行抗冲刷试验，上述前缘中部设有凹槽，用于放置热结构，热结构材料要求抗热性能最好，用于最恶劣的环境，故放置于气流的最前端。

上述减轻试验支架的重量，试验支架材料为铝合金，能够满足强度、成本的综合要求。

上述空腔外型面设有圆孔，作为压力测量通道。

在试验过程中，首先将试验支架6固定于风洞试验架上，试验支架6迎风面和背风面与复材板7用铆钉连接，将迎风面刚性隔热瓦2及迎风面柔性隔热毡3通过胶接固定在迎风面上，将背风面刚性隔热瓦4、背风面柔性隔热毡5通过胶接固定在迎风面上，热结构1，如C-SiC薄片则放置于凹槽处直接与试验支架胶接，如图2、3所示，安装好热防护材料后，真空加压，24h之后，对试验支架进行风洞试验，通过空腔外型面的圆孔进行收集数据，圆孔直径为1.2mm。