【摘要】：由于空間飛行器再入過程中,穿越大氣層時會出現(xiàn)縫隙內(nèi)流及其氣動加熱現(xiàn)象,因此無論是巡航與滑翔飛行器、再入彈頭、載人飛船,控制面、機(jī)身開口縫隙均需要進(jìn)行熱密封處理。從20世紀(jì)80年代末美國NASA的GRC研究中心著手展開對熱密封研究以來,國內(nèi)在這方面的研究還相對較少,對于高溫?zé)崦芊饧闹苽涔に嚿胁煌晟啤５请S著航天技術(shù)的發(fā)展,作為可重復(fù)使用飛行器及高超聲速飛行器關(guān)鍵技術(shù)的高溫?zé)崦芊饧夹g(shù)日益成為熱防護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),成為亟待解決的核心問題之一。本文針對某高超音速飛行器典型縫隙密封需求設(shè)計了改進(jìn)形式的高溫?zé)崦芊饨Y(jié)構(gòu),探索了完備的高溫?zé)崦芊饧闹苽涔に?并且設(shè)計了對高溫?zé)崦芊饧母邷鼗貜椥阅堋⒏魺嵝阅軠y試的試驗(yàn)平臺,對影響其力學(xué)性能的關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行了規(guī)律探索。本文在傳統(tǒng)基線式高溫?zé)崦芊饨Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,為了提高內(nèi)部芯體均勻性和結(jié)構(gòu)一體化程度及構(gòu)件的回彈性能,提出了內(nèi)隔熱層芯體、編織彈簧、外隔熱層和套管的改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式。針對內(nèi)隔熱層的制備探索了盤根型編織工藝、散棉填充芯體和纖維預(yù)包覆芯體工藝,針對編織彈簧的制備探索了密型編織、雙絲編織等編織工藝,另外對外隔熱層及包覆層的制備及整體熱密封件的制備工藝都做出了詳盡的探索和研究。研究了彈性元件編織彈簧的壓縮回彈性能。在建立分析模型的基礎(chǔ)上,通過對管徑、絲徑、編織密度等關(guān)鍵性參數(shù)的一系列試驗(yàn),探究了這些參數(shù)對于編織彈簧壓縮剛度的影響規(guī)律,通過多元非線性回歸得到了這些參數(shù)與壓縮剛度的關(guān)系式。針對高溫?zé)崦芊饧某�、高溫回彈性能測試設(shè)計了以力學(xué)試驗(yàn)機(jī)和高頻感應(yīng)加熱的大氣環(huán)境的熱力耦合平臺,并對所設(shè)計的不同結(jié)構(gòu)方案展開了回彈性能試驗(yàn)研究。在對隔熱材料的隔熱性能進(jìn)行定性比選試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)計使高溫?zé)崦芊饧３謮嚎s狀態(tài)的試驗(yàn)夾具,采用石英燈陣加熱設(shè)備對不同材料方案的高溫?zé)崦芊饧母魺嵝阅苓M(jìn)行試驗(yàn)測試,通過對比試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)構(gòu)的外觀特性,優(yōu)選最佳材料結(jié)構(gòu)方案,并且針對芯體的不同制備工藝展開了對比試驗(yàn)研究。關(guān)于高溫?zé)崦芊饧母邷乜芍貜?fù)使用性能進(jìn)行了重復(fù)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示滿足預(yù)期指標(biāo)要求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V423

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本文編號：2793591