[发明专利]一种填充式防护构型

说明书

本发明涉及航天器防护技术领域，尤其涉及一种填充式防护构型。位于缓冲屏和航天器的舱壁之间，包括填充层和多孔支撑框架，填充层布置在多孔支撑框架朝向缓冲屏的一端，填充层包括交替设置的陶瓷纤维布层和芳纶纤维布层，陶瓷纤维布层在前，芳纶纤维布层在后，相邻纤维布层间自然悬贴，更好的强化填充层内纤维布层的界面效应，延长界面接触和作用时间，减少拉升变形约束，更好的耗散碎片云功能。填充层与多孔支撑框架结合，避免约束填充层的拉升、变形，提高拦截破碎碎片云的防护性能。还避免碎片云撞击填充层的冲击波会直接传递到航天器的舱壁，加重对舱壁的冲击损伤。在确定填充层总面密度以及各纤维布层材料的情况下，能够有效提高防护性能。

技术领域

本发明涉及航天器防护技术领域，尤其涉及一种填充式防护构型。

背景技术

为了确保在轨航天器的安全运行，需要开展抗空间碎片撞击防护。传统的Whipple防护构型由间隔设置的缓冲屏和航天器舱壁组成，目前广泛使用的填充式防护构型，它是在Whipple防护构型的缓冲屏和航天器舱壁之间增加填充层，需要对填充层进行装配、固定、支撑。

目前，现有填充式防护构型中填充层多是由紧贴设置的纤维布层构成，在纤维布层的材料及填充层总面密度确定后，其防护能力基本是确定的，难以再得到提升。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种填充式防护构成，在填充层总面密度及纤维布层的材料确定的情况下，进一步提升防护能力。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种填充式防护构型，位于缓冲屏和航天器的舱壁之间，包括填充层和多孔支撑框架，填充层布置在多孔支撑框架朝向缓冲屏的一端，缓冲屏与填充层之间具有间隔，填充层包括交替设置的陶瓷纤维布层和芳纶纤维布层，且在朝向缓冲屏的一侧，第一层为陶瓷纤维布层，相邻的两个纤维布层自然悬贴。

优选地，在填充层总面密度不变的情况，每个纤维布层具有所能达到的最小面密度，使填充层的纤维布层具有所能达到的最多层数。

可选地，陶瓷纤维布层为玄武岩纤维布；

芳纶纤维布层为芳纶-Ⅲ。

优选地，多孔支撑框架为轻质非金属材质制成。

可选地，轻质非金属材质为玻璃钢或阻燃发泡材料。

优选地，轻质非金属材质的密度不大于50kg/m³。

优选地，孔结构的宽度S2与孔壁宽度S3满足以下关系：

S2/S3＝5。

优选地，孔结构的S2与厚度S1满足以下关系：

S2/S1＝1。

可选地，航天器的舱壁的防热层设置在填充层背离航天器的舱壁的一侧。

可选地，航天器的舱壁的防热层设置在填充层和多孔支撑框架之间。

(三)有益效果