本發(fā)明屬于公路機動發(fā)射運載器保溫層制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種運載器保溫層及其制造方法。

背景技術(shù)：

公路機動發(fā)射運載器，起豎發(fā)射準備時間內(nèi)，存在地面風速、高溫天氣太陽輻射、低溫雨雪等惡劣的自然環(huán)境，為了滿足在-35℃～+50℃，地面平均風速不大于15m/s、瞬時風速不大于22.5m/s，中雨(2.6～8.0)mm/h等自然環(huán)境條件下，1.5h發(fā)射準備時間內(nèi)，運載器各艙體內(nèi)空氣溫度變化不大于10℃，需對運載器艙體進行保溫。

常用的運載器保溫技術(shù)主要有太陽能保溫、保溫彈衣保溫及保溫層保溫。太陽能保溫具有防低溫能力，不具有防高溫能力，且受天氣限制較大，陰天、雨天及雪天不可行；保溫彈衣在戰(zhàn)術(shù)導彈和運載火箭上都有應用，主要功能是防低溫，在環(huán)境溫度相對較高且日照充足的環(huán)境條件下，其長時間防高溫的能力不足；保溫層保溫技術(shù)廣泛應用于發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭上，運載火箭一般在環(huán)境良好且在固定的發(fā)射塔上的發(fā)射，發(fā)射環(huán)境存在很大差別，而本發(fā)明提到保溫層保溫方式需滿足運載器在惡劣的環(huán)境下，有效保溫效果、可靠連接、脫落且不影響運載器透波性能的要求。

保溫層一般在運載器上發(fā)射車前安裝，并隨運載器機動運輸、起豎，在規(guī)定的雨速、地面風速、高低溫條件下，保溫層在起豎發(fā)射準備時間內(nèi)有效保溫、可靠連接，并不影響安裝保溫層的運載器艙體的透波性能，隨運載器起飛前，保溫層需在重力的作用可靠脫落，不影響后續(xù)運載器飛行的氣動外形。因此，需要找到一種保溫層制造及其連接脫落方法，既能夠?qū)崿F(xiàn)保溫層在各種惡劣自然環(huán)境下有效保溫、可透波、可靠安裝，又能滿足運載器起飛前保溫層可靠脫落的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低導熱率、低吸水率，可透波、阻燃性保溫層制造及其連接脫落方法，具體為一種運載器保溫層及其制造方法，不僅滿足運載器起豎發(fā)射準備時間內(nèi)的保溫、透波效果，并且實現(xiàn)惡劣環(huán)境條件下保溫層的可靠連接及運載器起飛前的可靠脫落，制造工藝簡潔，生產(chǎn)成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種運載器保溫層及其制造方法，它包括：2片一級火箭發(fā)動機保溫層、2片火箭級間段保溫層，2片二級火箭發(fā)動機保溫層，2片運載器過渡段保溫層，2片運載器控制艙保溫層，2片運載器載荷艙保溫層，914溫室快速固化環(huán)氧粘接劑(以下簡稱914環(huán)氧膠)、鋁箔膠帶、松緊箍帶、尼龍搭扣(帶毛段)、尼龍搭扣(帶鉤段)、拉繩、保溫層維形工裝、保溫層模壓工裝及加壓固化工裝。其制造方法如下：

(1)維形工裝制作：根據(jù)運載器外廓尺寸分艙段制造維形工裝，包括：一級火箭發(fā)動機維形工裝，火箭級間段維形工裝，二級火箭發(fā)動機維形工裝，運載器過渡段維形工裝，運載器控制艙維形工裝，運載器載荷艙維形工裝。

(2)模壓工裝制作：根據(jù)運載器外廓尺寸分艙段制造保溫層模壓工裝，包括：一級火箭發(fā)動機保溫層模壓工裝，火箭級間段保溫層模壓工裝，二級火箭發(fā)動機保溫層模壓工裝，運載器過渡段保溫層模壓工裝，運載器控制艙保溫層模壓工裝，運載器載荷艙保溫層模壓工裝。

(3)保溫層模壓成型：保溫層材質(zhì)為聚乙烯發(fā)泡直板，按運載器各艙段外廓尺寸周向均分成4塊備料，利用模壓工裝模壓成型，制成保溫層，包括：4塊一級火箭發(fā)動機保溫層、4塊火箭級間段保溫層，4塊二級火箭發(fā)動機保溫層，4塊運載器過渡段保溫層，4塊運載器控制艙保溫層，4塊運載器載荷艙保溫層。

(4)保溫層維形：將各艙段4塊保溫層內(nèi)表面貼合在維形工裝外表面，在保溫層外表面綁扎松緊箍帶進行維形存放。

(5)保溫層裝配：

a)首先將各艙段4塊保溫層的周向?qū)用娌潦酶蓛魰r，然后分別將4塊保溫層采用914環(huán)氧膠兩兩粘接成2片，2片保溫層完成粘接的周向?qū)用鏋閺娂s束面。

b)使用914環(huán)氧膠，將尼龍搭扣(帶毛段)分別粘接在2片保溫層未粘接的周向?qū)用娴耐獗砻妗?/p>

c)運載器水平停放狀態(tài)下，按運載器飛行方向，從后至前安裝各艙段的2片保溫層。需保證艙段間2片保溫層周向?qū)涌p在同一條線上。2片保溫層未粘接的周向?qū)用鏋槿跫s束面，為保證保溫層不脫落，在弱粘接面的外面表臨時粘接鋁箔膠帶。

d)準備尼龍搭扣(帶鉤段)兩根，拉繩2根，拉繩與尼龍搭扣(帶鉤段)一端需綁扎固定好(為防止尼龍搭扣被拉裂，尼龍搭扣與拉繩的綁扎部位需縫合帆布帶進行加強)。

e)將綁扎固定好拉繩的尼龍搭扣(帶鉤段)從運載器載荷艙保溫層外表面的尼龍搭扣(帶毛段)開始粘接至運載器一級火箭發(fā)動機后端，在各艙段2片保溫層周向?qū)尤跫s束面外表面形成可拉脫的強粘接約束。尼龍搭扣(帶鉤段)粘接過程中，需將保溫層外表面臨時粘接的鋁箔膠帶去除。

f)各艙段間保溫層軸向?qū)用娴目p隙，使用鋁箔膠帶粘接進行封堵，軸向?qū)用娴匿X箔膠帶與尼龍搭扣交錯時，將交錯處的軸向鋁箔膠帶斷開。

g)上述過程中，914環(huán)氧膠的粘接及固化工藝需嚴格按照說明書執(zhí)行，保溫層安裝后需采用松緊箍帶捆扎和固化加壓工裝束縛不小于2小時。

h)固化時間結(jié)束后，將固化加壓工裝拆除，運載器吊裝至發(fā)射車前需將松緊箍帶拆除。

保溫層材料相關(guān)性能見表1所示。

表1 聚乙烯發(fā)泡保溫層材料參數(shù)

由于保溫層為聚乙烯發(fā)泡材料直板模壓成型，成型完成后保溫層自由存放恢復變形越大，保溫層安裝后恢復變形張力越大，保溫層連接可靠性就相應降低。為了保證各艙段保溫層弧度與對應位置的艙段殼體弧度匹配性并控制保溫層存放變形，對保溫層存放提出專門的要求，避免保溫層由于存放不當而產(chǎn)生較大變形。對運載器艙段4塊保溫層采取維形工裝與保溫層的內(nèi)表面貼合，且通過保溫層外表面綁扎松緊箍帶的方式進行維形。

保溫層材料的低吸水率，能夠保證保溫層在中雨(2.6～8.0)mm/h天氣下，不增加自身的重量，提高保溫層連接的可靠性。

單塊保溫層的厚度均為(50±2)mm，每一塊前后端、兩側(cè)周向?qū)用婢鶠?5°斜面；前后端斜面便于運載器相鄰艙段保溫層軸向?qū)用娴拇罱樱瑑蓚?cè)周向45°斜面便于保溫層間的周向搭接。保溫層在重力作用下脫落的過程中，前后端、兩側(cè)周向45°斜面可傳遞各片保溫層間的脫落力。

使用鋁箔膠帶封堵運載器各艙段間保溫層軸向?qū)用娴目p隙，提高保溫層連接的可靠性，防止惡劣環(huán)境下914環(huán)氧膠失效情況下，保溫層的脫落；同時防止外部風通過軸向?qū)用娴目p隙進入保溫層內(nèi)部，形成向外張開的膨脹力，將保溫層吹開；鋁箔膠帶還具有保溫隔熱效果，防止熱量沿保溫層軸向?qū)涌p隙與外界環(huán)境進行熱交換，提高保溫層保溫效果。

本發(fā)明提供的保溫層及其連接脫落方法能夠確保保溫層隨運載器起豎后，在1.5h發(fā)射裝備時間內(nèi)有效保溫，透波性不受影響；在規(guī)定的環(huán)境條件下保溫層安裝可靠，不被吹脫；運載器起飛前通過拉繩將尼龍搭扣(帶鉤段)與尼龍搭扣(帶毛段)拉脫，保溫層在重力作用下可靠脫落。

附圖說明

無

具體實施方式

下面通過借助實施例更加詳細地說明本發(fā)明，但以下實施例僅是說明性的，本發(fā)明的保護范圍并不受實施例的限制。

本發(fā)明一種運載器保溫層，它包括：2片一級火箭發(fā)動機保溫層、2片火箭級間段保溫層，2片二級火箭發(fā)動機保溫層，2片運載器過渡段保溫層，2片運載器控制艙保溫層，2片運載器載荷艙保溫層，914環(huán)氧膠、鋁箔膠帶、松緊箍帶、尼龍搭扣(帶毛段)、尼龍搭扣(帶鉤段)及拉繩。

根據(jù)本發(fā)明制造方法制造后的成品，過渡段保溫層尺寸為長630mm，重1.38Kg，控制艙保溫層長為700mm，重量為2Kg，載荷艙保溫層長為760mm，重量為2.1Kg。

以運載器過渡段、控制艙和載荷艙的保溫層為例介紹保溫層裝配方法如下：

a)首先將運載器過渡段、控制艙和載荷艙各自對應的4塊保溫層采用914環(huán)氧膠兩兩粘接成2片保溫層，4塊保溫層兩兩粘接時914環(huán)氧膠粘接面積盡量大；

b)使用914環(huán)氧膠，將尼龍搭扣(帶毛段)分別粘接在運載器過渡段、控制艙和載荷艙各自2片保溫層未粘接的周向?qū)用娴耐獗砻妫?/p>

c)將運載器過渡段2塊保溫層與艙段外表面匹配貼合好，在2片保溫層周向?qū)用嫱獗砻媾R時粘接鋁箔膠帶固定2片保溫層；

d)安裝c)步驟分別完成運載器控制艙、載荷艙2片保溫層與艙段的貼合；

e)將尼龍搭扣(帶鉤段)從運載器載荷艙前端的尼龍搭扣(帶毛段)開始粘接至運載器過渡段后端，在各艙段2片保溫層未粘接周向?qū)用娴耐獗砻嫘纬煽衫摰膹娬辰蛹s束。在粘接尼龍搭扣(帶鉤段)的過程中，需將在弱粘接面的外面表臨時粘接的鋁箔膠帶去除；

f)艙段間保溫層軸向?qū)用嫱獗砻嫘枵辰愉X箔膠帶封堵軸向?qū)用娴目p隙；軸向?qū)用娴匿X箔膠帶與尼龍搭扣交錯時，在交錯處將軸向的鋁箔膠帶斷開；

g)保溫層安裝后需采用松緊箍帶捆扎和固化加壓工裝束縛不小于2小時，至此完成保溫層的裝配。

將安裝完保溫層后的運載器載荷艙、控制艙和過渡段部分(以下簡稱末修級)，進行了以下驗證試驗：

1)尼龍搭扣(帶鉤段)不拉脫狀態(tài)下，高溫(50±2)℃環(huán)境下，末修級垂直放置1.5h，保溫層不脫落，艙內(nèi)溫度上升不大于10℃；

2)尼龍搭扣(帶鉤段)不拉脫狀態(tài)下，低溫(-35±2)℃環(huán)境下，末修級垂直放置1.5h，保溫層不脫落，艙內(nèi)溫度下降不大于10℃；

3)尼龍搭扣(帶鉤段)不拉脫狀態(tài)下，末修級垂直放置，在跑車試驗過程中模擬地面風速，以15m/s速度跑車2h、以22.5m/s的速度跑車10min，保溫層不松動、不脫落；

4)尼龍搭扣(帶鉤段)不拉脫狀態(tài)下，末修級垂直放置，在中雨(2.6～8.0)mm/h，平均風速不大于15m/s，瞬時風速不大于22.5m/s條件下保溫層不松動、不脫落；

5)尼龍搭扣(帶鉤段)被拉脫狀態(tài)下，末修級垂直放置，所有保溫層在重力作用下完全脫落。

6)保溫層不脫落狀態(tài)下，末修級垂直放置1.5h，末修級透波正常。