本公開涉及一種用于交通工具的對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)以及制造所述系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù):
可重復(fù)使用的運載火箭和高超聲速交通工具采用熱防護(hù)系統(tǒng)來保護(hù)主結(jié)構(gòu)、燃料和內(nèi)部部件抵抗飛行中經(jīng)受的熱負(fù)荷。過去已使用熱防護(hù)系統(tǒng)的各種架構(gòu),包括燒蝕層、集成熱結(jié)構(gòu)、相變材料及各種其它寄生系統(tǒng),包括寄生對峙面板系統(tǒng)、結(jié)合式瓷磚、隔熱毯和氧化物CMC包裹的瓷磚。
前述寄生對峙面板構(gòu)造已使用高溫合金金屬蜂窩面板或非氧化物層壓面板,作為構(gòu)成交通工具的暴露表面的結(jié)構(gòu)元件。所述面板通常用金屬緊固件附接至對峙支架,緊固件被安裝成使得它們不暴露于所述表面以避免因暴露于高溫而造成的結(jié)構(gòu)問題。這需要接入插頭或類似特征被集成在面板中,或者需要面板之間的間隙大到足以提供足夠的接入來安裝緊固件。面板與面板的間隙的密封已在之前用硬復(fù)合材料或金屬密封件、陶瓷軟布密封件或兩者的組合來完成。所述密封件通常安裝為分離部分,可以制出完整TPS面板陣列挑戰(zhàn)的交通工具集成化。此外,高溫合金金屬蜂窩對峙面板具有有限的耐高溫能力,具有約1500°F的峰值溫度范圍。這使之不適合典型運載火箭的所有區(qū)域面積,該區(qū)域面積可能經(jīng)歷高達(dá)2400°F以上的溫度。
諸如應(yīng)用于航天飛行器上的結(jié)合式TPS磚已被證明安裝和維修是非常昂貴的。每個磚均是定制件并且需要大量的時間進(jìn)行安裝。另外,這種類型的系統(tǒng)在航班之間需要防水,這是費時而昂貴的。氧化物CMC包裹的磚也需要在航班之間防水以避免由于水的吸收而使重量增加。
過去提出的非氧化物層壓對峙面板設(shè)計不具有結(jié)構(gòu)效率以與備用的TPS方案競爭。金屬蜂窩面板還往往較重,這可能在飛行器及其它飛行交通工具設(shè)計中出問題。
由此,在本領(lǐng)域中需要有改進(jìn)的熱防護(hù)系統(tǒng)以及安裝這樣的熱防護(hù)系統(tǒng)的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本公開涉及一種對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括夾層面板,所述夾層面板包括:第一陶瓷基體復(fù)合面片材(facesheet)和第二陶瓷基體復(fù)合面片材。陶瓷基體復(fù)合芯部被定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間。所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界。所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙。多個孔被形成為穿過所述夾層面板。所述熱防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:定位在所述間隙中的軟商品密封件;多個隔離部件;多個對峙支架;以及多個緊固件,所述多個緊固件能定位成穿過所述多個孔以將所述夾層面板聯(lián)接到所述多個支架。
所述本公開還涉及一種組裝對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)的方法。所述方法包括將對峙支架附接至基部結(jié)構(gòu)。將多個隔離部件定位在所述對峙支架之間并圍繞所述對峙支架。用陶瓷緊固件將夾層面板附接至所述對峙支架。所述夾層面板包括第一陶瓷基體復(fù)合面片材和第二陶瓷基體復(fù)合面片材。將陶瓷基體復(fù)合芯部定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間。所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界。所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙。將多個孔形成為穿過所述夾層面板。將軟商品密封件定位在所述間隙中。
本申請進(jìn)一步涉及一種飛行交通工具。所述飛行交通工具包括:基部結(jié)構(gòu);以及對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)。所述熱防護(hù)系統(tǒng)包括多個夾層面板。每個夾層面板均包括第一陶瓷基體復(fù)合面片材和第二陶瓷基體復(fù)合面片材。陶瓷基體復(fù)合芯部被定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間。所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界。所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙。多個孔被形成為穿過每個夾層面板。所述熱防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步包括定位在每個夾層面板的所述間隙中的軟商品密封件。多個隔離部件被定位在每個夾層面板和所述基部結(jié)構(gòu)之間。多個對峙支架被定位在每個夾層面板和所述基部結(jié)構(gòu)之間,所述對峙支架附接至所述基部結(jié)構(gòu)。多個緊固件被定位成穿過所述多個孔,以將每個夾層面板聯(lián)接到所述多個支架。
本公開的熱防護(hù)系統(tǒng)和方法可以提供一個或多個以下益處:減少維護(hù)和/或維修成本,增加損傷容限,增加溫度能力,減少重量,增加強度重量比,增加結(jié)構(gòu)效率,增加安裝容易性,重復(fù)使用而不需要重新防水,能夠經(jīng)受高達(dá)2400°F的高溫同時仍提供足夠的強度和剛度性能。
應(yīng)理解的是,前面的一般性描述和以下詳細(xì)描述兩者均是示例性的且僅是解釋性的,并且不限制所要求保護(hù)的本教導(dǎo)。
附圖說明
并入本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示了本教導(dǎo)的各方面,并且與描述一起用于說明本教導(dǎo)的原理。
圖1圖示了根據(jù)本公開的一個方面的附接至基部結(jié)構(gòu)的熱防護(hù)系統(tǒng)的夾層面板的立體圖,包括用于將夾層面板附接至基部結(jié)構(gòu)的緊固件和支架的分解圖。
圖2圖示了根據(jù)本公開的一個方面的圖1的夾層面板和緊固件的部分橫截面圖,包括定位在夾層面板的間隙中的預(yù)集成的軟商品密封件。
圖3A和圖3B示出了根據(jù)本公開的一個方面的使隔離部件定位在夾層面板和基部結(jié)構(gòu)之間的夾層面板的立體圖,包括圖3A的定位在間隙外的軟商品密封件的視圖,并包括圖3B的定位在間隙中的軟商品密封件的視圖。
圖4A示出了根據(jù)本公開的一個方面的定位成圍繞圖1的夾層面板中的孔的杯狀墊圈緊固件鎖定機(jī)構(gòu)。
圖4B示出了根據(jù)本公開的一個方面的圖1的緊固件,其齊平地定位在使杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)接合的熱防護(hù)系統(tǒng)的最外表面上。
圖5示出了根據(jù)本公開的一個方面的對峙支架的示意性側(cè)視圖。
圖6A和圖6B示出了根據(jù)本公開的一個方面的在每個夾層面板和基部結(jié)構(gòu)之間圍繞對峙支架定位的多個隔離部件。
圖7A至圖7F圖示了根據(jù)本公開的一個方面的組裝對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)的方法。
圖8圖示了根據(jù)本公開的一個方面的飛行交通工具的立體圖。
應(yīng)當(dāng)指出的是,附圖的一些細(xì)節(jié)已被簡化,并且繪制為便于理解而非保持嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性、細(xì)節(jié)和比例。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本教導(dǎo),其示例在附圖中圖示。在圖中,相同的附圖標(biāo)記在全文中用于指定相同的元件。在以下描述中,參照形成本文一部分的附圖,并且通過圖示的方式示出實踐本教導(dǎo)的具體示例。因此,以下描述僅僅是示例性的。
本申請涉及一種寄生的對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)(“TPS”)1,其視圖示出在本公開的圖1至圖7F中。參照圖1,TPS 1包括多個夾層面板10。每個夾層面板10均包括第一陶瓷基體復(fù)合面片材12和第二陶瓷基體復(fù)合面片材14。陶瓷基體復(fù)合芯部16定位在第一陶瓷基體復(fù)合面片材12和第二陶瓷基體復(fù)合面片材14之間。圖1所示的陶瓷基體復(fù)合芯部16具有暴露周界16A。第一陶瓷基體復(fù)合面片材12和第二陶瓷基體復(fù)合面片材14延伸超出周界16A,以在第一陶瓷基體復(fù)合面片材12和第二陶瓷基體復(fù)合面片材14之間形成間隙18。間隙18圍繞夾層面板10的整個邊緣延伸。軟商品密封件20定位在如圖2、圖3A和圖3B所示的間隙中。密封件20圍繞夾層面板10的整個周界延伸。
第一陶瓷基體復(fù)合面片材12和第二陶瓷基體復(fù)合面片材14可以包括任何合適的氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料。合適的氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料是本領(lǐng)域中公知的。在一個實施方式中,所述材料是在碳化硅基體內(nèi)包括碳化硅纖維、碳纖維或兩者的非氧化物基體復(fù)合材料。陶瓷基體復(fù)合芯部16還包括任何合適的氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料。例如,所述材料還可以是在碳化硅基體內(nèi)包括碳化硅纖維、碳纖維或兩者的復(fù)合材料。用于面片材和芯部的陶瓷基體復(fù)合材料可以是相同類型的材料(例如,兩者為氧化物CMC或兩者為非氧化物CMC)或不同類型的材料。
在一個示例中,包括面片材和陶瓷基體復(fù)合芯部的夾層面板10采取C/SiC(例如,碳化硅基體中的碳纖維)或SiC/SiC(例如,碳化硅基體中的碳化硅纖維)構(gòu)架芯部面板的形式。與備用對峙面板設(shè)計相比,這樣的面板可以提供增加的結(jié)構(gòu)效率和溫度能力。這樣的面板的示例是本領(lǐng)域中公知的。
軟商品密封件20包括選自氧化鋁、二氧化硅、碳纖維或碳化硅纖維(織成期望的密封結(jié)構(gòu))的至少一種材料。合適的軟商品密封件一般是本領(lǐng)域中公知的。這樣的密封件的示例包括NEXTELTM編織的軟商品密封件襯底,其包括填充有氧化鋁纖維棉絮隔離件的編織陶瓷織物。軟商品密封件20能夠經(jīng)受例如2400°F的高溫,同時防止或減少等離子流向密封件下方的區(qū)域。軟商品密封件20還具有當(dāng)面板經(jīng)歷熱膨脹時對變形足夠的依從性。軟商品密封件20可以在組裝熱防護(hù)系統(tǒng)之前以任何合適的方式預(yù)集成到間隙18中。例如,軟商品密封件可以縫到間隙18中的合適位置,或者通過壓配合保持到位。
夾層面板10可以使用適合高溫應(yīng)用的緊固系統(tǒng)緊固到任何期望的基部結(jié)構(gòu)。參照圖1和圖7E,多個緊固件24能定位成穿過多個孔22,以將夾層面板10聯(lián)接到多個對峙支架26,所述多個孔22穿過夾層面板而形成。對峙支架26定位在每個夾層面板10和附接有TPS的基部結(jié)構(gòu)28之間。例如,對峙支架26可以附接至基部結(jié)構(gòu)28;并且多個緊固件24可以定位成穿過多個孔22,以將每個夾層面板10聯(lián)接到多個支架26。以這種方式,對峙支架26可以用于將夾層面板10聯(lián)接到基部結(jié)構(gòu)28,使得夾層面板10與基部結(jié)構(gòu)間隔開期望距離D。
可以采用任何合適的緊固件24,其中一個示例包括螺栓24A、墊圈24B、螺母24C和螺母保持器24D,如圖1所示。螺母保持器24D用于在組裝熱防護(hù)系統(tǒng)期間將螺母保持在適當(dāng)位置。螺母保持器24D可以諸如通過將螺母保持器24D附接至對峙支架26以任何合適的方式保持到位。
多個緊固件24和對峙支架26可以由能夠提供期望結(jié)構(gòu)支撐的任何合適的高溫材料制成,以在基部結(jié)構(gòu)28上將夾層面板10保持到位。合適的材料包括諸如氧化鋁的陶瓷和高溫金屬材料。可以選擇陶瓷緊固件材料,以能夠經(jīng)受極端環(huán)境而不需要面板插頭或其它特征來保護(hù)緊固件。例如,所述材料可以能夠經(jīng)受飛行交通工具在再入地球大氣層和/或以高超音速時經(jīng)歷的高溫而不顯著劣化性能或過度熱膨脹。在一個示例中,緊固件24A、24B、24C和對峙支架26包括諸如氧化鋁的陶瓷材料,并且螺母保持器24D由(如下面描述的)高溫金屬制成。可以用于緊固件24A、24B和24C的陶瓷材料的一個示例是由Greeenleaf生產(chǎn)的WG-300,其為晶須增強的氧化鋁陶瓷基體復(fù)合材料。螺母保持器可以由任何合適的高溫金屬制成,諸如由Haynes International生產(chǎn)的HAYNES 282,其為鎳高溫合金金屬材料。
如圖2所示,增強陶瓷基體復(fù)合插入件36可以定位成圍繞夾層面板10中的多個孔的每個孔,以增強孔22、反抗負(fù)荷和/或?qū)⒇?fù)荷分布到面片材12、14。一般來說,增強插入件用于低溫聚合物基體復(fù)合材料中是已知的。然而,增強插入件供在本公開的夾層面板10中采用的陶瓷基體復(fù)合材料使用是未知的。增強插入件提供上述的增強,這允許緊固件24將夾層面板10保持到位,同時提供緊固件的容易進(jìn)入,并且由于緊固件24定位成與夾層面板10的外表面(如下面描述)齊平而仍實現(xiàn)相對平滑的外表面。例如,增強陶瓷插入件36包括采取陶瓷基體復(fù)合(“CMC”)材料形式的陶瓷纖維(例如,碳化硅纖維或碳纖維),其可以提供期望的增強性能。在一個示例中,陶瓷插入件36可以由與陶瓷基體復(fù)合芯部相同的材料制成,并且可以共固化或鋪放在面板芯部中。術(shù)語“鋪放”意味著在生產(chǎn)復(fù)合部件的過程中,插入件可以在相同制造過程中制造為面板的一部分,與在單獨時間的機(jī)械安裝相反。在一個示例中,插入件36可以是二維(2D)或三維(3D)層壓件。陶瓷插入件36可以具有任何合適的形狀或大小,這將提供孔22的期望增強。例如,插入件36可以具有柱形或“盤狀”形狀,直徑范圍從約1英寸到約5英寸,諸如約2英寸到約3英寸。插入件可以成形為接受緊固件,使得緊固件在如圖4B所示的熱防護(hù)系統(tǒng)的最外表面上齊平。
參照圖4A,杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)38可以定位成圍繞夾層面板中的多個孔中的每個孔。杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)可以包括翼片40,翼片40折疊到如圖4B所示的緊固件24A的頭上的凹槽中。這可以防止緊固件旋轉(zhuǎn),從而在孔22中變松動。這樣的杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)一般是本領(lǐng)域中公知的。
對峙支架26可以設(shè)計成彎曲的以容納面板的熱膨脹,同時保持足夠的強度和剛度以對抗發(fā)射期間和飛行中的高負(fù)荷經(jīng)歷。對峙支架26可以以任何期望的方式定位。然而,與圖1所示類似地定向?qū)χ胖Ъ?6,使得面板熱膨脹具有使支架彎曲的傾向以減小角度A和B(如圖5所示),可以減少對峙支架的層間拉伸失效的可能性。
參照圖6A和圖6B,多個隔離部件30、32可以圍繞每個夾層面板10和基部結(jié)構(gòu)28之間的對峙支架26定位。隔離部件30、32可以定位成與面片材12熱連通。隔離部件可以吸收熱量并減少因熱事件造成的基部結(jié)構(gòu)28的溫度增加,從而提供期望的熱防護(hù)。
可以采用耐吸水性并且可以經(jīng)受高溫同時提供期望的隔離性能的任何合適的隔離部件。作為示例,隔離部件30、32中的每個均包括填充有隔離材料33的防水袋31。防水袋可以包括金屬箔,諸如能夠經(jīng)受極端溫度的高溫合金。這樣的金屬材料的一個示例是箔,其為包括鎳、鉻、奧氏體和一種或多種其它成分的高溫合金。所述袋可以具有一個或多個出口34,以減少和/或防止加壓。袋中的隔離材料33可以是相對較低密度的隔離材料,例如,密度為約1磅到約10磅/立方英尺,諸如約3到約6磅/立方英尺(pcf)的棉絮。雖然在圖6A中圖示了五個隔離部件,但取決于夾層面板10和隔離部件本身兩者的大小和形狀,可以采用任何合適數(shù)量的隔離部件。
參照圖7A至圖7F,本申請還涉及一種組裝對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)的方法。所述方法包括將對峙支架26附接至基部結(jié)構(gòu)28,如圖7A所示。將多個隔離部件30、32定位在對峙支架26之間并圍繞對峙支架26,如圖7B、圖7C和圖7D所示。用緊固件24將夾層面板10附接至對峙支架26,如圖7E所示,將軟商品密封件20定位在間隙18中,如上所述并關(guān)于圖3A和圖3B所示。本文中描述的任何夾層面板10都可以在本公開的方法中采用。緊固件24可以張緊,然后使用如上所述的杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)38鎖定到適當(dāng)位置。一旦完成,完整的熱防護(hù)系統(tǒng)就包括夾層面板10陣列,如例如圖7F所示,將夾層面板10陣列附接至例如飛行交通工具的基部結(jié)構(gòu)28,以形成其外表面。
參照圖8,本公開還涉及一種飛行交通工具50。所述飛行交通工具可以包括交通工具主體基部結(jié)構(gòu)和本公開的聯(lián)接到基部結(jié)構(gòu)的任何對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)1。例如,所述飛行交通工具可以是火箭、飛行器或宇宙飛船,諸如可重復(fù)使用的宇宙飛船。夾層面板10和定位在每個夾層面板10與交通工具主體基部結(jié)構(gòu)之間的多個隔離部件可以保護(hù)飛行交通工具,以防諸如可能在再入地球大氣層時或在高超音速飛行期間發(fā)生的極端的熱事件。
如可以參見圖1和圖8理解的,每個夾層面板10(圖1中示出)的第二陶瓷面片材14提供飛行交通工具的最外表面部52(圖8中示出)。用于每個夾層面板10的多個緊固件24能在飛行交通工具的最外表面部52處從外部接近,如圖4B所示。
從面板的最外表面安裝緊固件的能力可以減少安裝時間和/或更換時間及成本。傳統(tǒng)上,將TPS系統(tǒng)附接至交通工具結(jié)構(gòu)的緊固件隱藏在所述表面的下面以避免暴露于高溫。這需要用于覆蓋緊固件的面板中的進(jìn)入特征(諸如插頭或插入件),該進(jìn)入特征集成到系統(tǒng)中可能是復(fù)雜的。替代方法涉及提供面板之間的緊固件的進(jìn)入,可以集成堅固密封概念挑戰(zhàn)。通過提供從外表面進(jìn)入的緊固件,本公開的TPS系統(tǒng)簡化了安裝,可以提高總體系統(tǒng)可靠性和/或減少安裝、維護(hù)和維修成本。使用如上所述的預(yù)先安裝的密封件20可以進(jìn)一步簡化安裝,因為密封件20安裝為與夾層面板預(yù)集成的部件。這除去了在替代設(shè)計中已證明挑戰(zhàn)性的額外安裝步驟。本公開的面板設(shè)計還可以消除或減少對例如在一些應(yīng)用中防水的某些材料的需要。
盡管闡述本公開的寬廣范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值,但是在具體示例中闡述的數(shù)值盡可能精確地提出。然而,任何數(shù)值固有地含有必然從在其相應(yīng)測試測量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生的某些誤差。而且,本文中公開的所有范圍都應(yīng)理解為涵蓋其中包含的任何和所有子范圍。
此外,本公開包括根據(jù)以下條款的實施方式:
條款1、一種對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng),所述對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)包括:
夾層面板,所述夾層面板包括:第一陶瓷基體復(fù)合面片材和第二陶瓷基體復(fù)合面片材、定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間的陶瓷基體復(fù)合芯部,所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界,所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙;以及形成為穿過所述夾層面板的多個孔;定位在所述間隙中的軟商品密封件;多個隔離部件;多個對峙支架;以及多個緊固件,所述多個緊固件能定位成穿過所述多個孔以將所述夾層面板聯(lián)接到所述多個支架。
條款2、根據(jù)條款1所述的系統(tǒng),其中,所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材包括選自氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料中的至少一種材料。
條款3、根據(jù)條款1所述的系統(tǒng),其中,所述陶瓷基體復(fù)合芯部為構(gòu)架芯部,所述構(gòu)架芯部包括選自氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料中的至少一種材料。
條款4、根據(jù)條款1所述的系統(tǒng),其中,所述軟商品密封件包括編織陶瓷織物和氧化鋁纖維棉絮隔離件。
條款5、根據(jù)條款1所述的系統(tǒng),其中,所述多個對峙支架中的每個均包括陶瓷基體復(fù)合材料或高溫金屬材料。
條款6、根據(jù)條款1所述的系統(tǒng),其中,所述多個緊固件中的每個均包括陶瓷材料。
條款7、根據(jù)條款1至6中的任一條款所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括定位成圍繞所述夾層面板中的所述多個孔中的每個孔的增強陶瓷插入件。
條款8、根據(jù)條款7所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括定位成圍繞所述夾層面板中的所述多個孔中的每個孔的杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu)。
條款9、一種組裝對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)的方法,所述方法包括:
將對峙支架附接至基部結(jié)構(gòu);
將多個隔離部件定位在所述對峙支架之間并圍繞所述對峙支架;
用陶瓷緊固件將夾層面板附接至所述對峙支架,所述夾層面板包括:第一陶瓷基體復(fù)合面片材和第二陶瓷基體復(fù)合面片材、定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間的陶瓷基體復(fù)合芯部,所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界,所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙;
將多個孔形成為穿過所述夾層面板;以及
將軟商品密封件定位在所述間隙中。
條款10、根據(jù)條款9所述的方法,其中,所述夾層面板包括定位成圍繞所述夾層面板中的所述多個孔中的每個孔的杯狀墊圈鎖定機(jī)構(gòu),所述方法進(jìn)一步包括用所述杯狀墊圈將所述緊固件鎖定到適當(dāng)位置。
條款11、根據(jù)條款9所述的方法,其中,所述基部結(jié)構(gòu)是選自火箭、飛行器或宇宙飛船之一的對象。
條款12、一種飛行交通工具,所述飛行交通工具包括:基部結(jié)構(gòu);以及對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng),所述對峙面板熱防護(hù)系統(tǒng)包括:多個夾層面板,每個夾層面板均包括第一陶瓷基體復(fù)合面片材和第二陶瓷基體復(fù)合面片材、定位在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間的陶瓷基體復(fù)合芯部,所述陶瓷基體復(fù)合芯部具有周界,所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材延伸超出所述周界,以在所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材之間形成圍繞所述陶瓷基體復(fù)合芯部的間隙;以及形成為穿過每個夾層面板的多個孔;定位在每個夾層面板的所述間隙中的軟商品密封件;定位在每個夾層面板和所述基部結(jié)構(gòu)之間的多個隔離部件;定位在每個夾層面板和所述基部結(jié)構(gòu)之間的多個對峙支架,所述對峙支架附接至所述基部結(jié)構(gòu);以及定位成穿過所述多個孔的多個緊固件,用以將每個夾層面板聯(lián)接到所述多個支架。
條款13、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,每個夾層面板的所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材提供所述飛行交通工具的最外表面部,用于每個夾層面板的所述多個緊固件能在所述最外表面部處從外部接近。
條款14、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述支架包括第一角度和第二角度,所述支架被定向成使得如果所述夾層面板發(fā)生熱膨脹,則所述支架彎曲以減小所述第一角度和所述第二角度。
條款15、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述第一陶瓷基體復(fù)合面片材和所述第二陶瓷基體復(fù)合面片材包括選自氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料中的至少一種材料。
條款16、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述陶瓷基體復(fù)合芯部為構(gòu)架芯部,所述構(gòu)架芯部包括選自氧化物陶瓷基體復(fù)合材料或非氧化物陶瓷基體復(fù)合材料中的至少一種材料。
條款17、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述軟商品密封件包括編織陶瓷織物和氧化鋁纖維棉絮隔離件。
條款18、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述多個對峙支架中的每個包括陶瓷基體復(fù)合材料或高溫金屬材料。
條款19、根據(jù)條款12所述的飛行交通工具,其中,所述多個緊固件中的每個均包括陶瓷材料。
條款20、根據(jù)條款12至19中的任一條款所述的飛行交通工具,所述飛行交通工具進(jìn)一步包括定位成圍繞所述夾層面板中的所述多個孔中的每個孔的增強陶瓷插入件。
雖然本教導(dǎo)已經(jīng)關(guān)于一個或多個實施方式進(jìn)行了說明,但是可以對說明的示例作出變更和/或修改而不脫離所附權(quán)利要求書的精神和范圍。另外,雖然本教導(dǎo)的特定特征可能僅關(guān)于若干實施方式中的一個進(jìn)行了公開,但是這樣的特征可與可能針對任何給定或特定功能期望和有利的其它實施的一個或多個其它特征組合。此外,在一定程度上,術(shù)語“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其變型用在詳細(xì)描述和權(quán)利要求書的任一者中,這樣的術(shù)語與術(shù)語“包括(comprising)”的方式類似,是包容性的。此外,在本文的討論和權(quán)利要求書中,術(shù)語“約(about)”表明,列出的值可稍微改變,只要出于本文中描述的期望目的,變更不導(dǎo)致工藝或結(jié)構(gòu)的非一致性即可。最后,“示例性(exemplary)”表明描述作為示例而使用,而非暗示它是理想的。
將認(rèn)識到,上面公開的變型及其它特征和功能或其替代可組合成許多其它不同的系統(tǒng)或應(yīng)用。各種目前無法預(yù)見或無法預(yù)期的替代、修改、變型或改進(jìn)可隨后由本領(lǐng)域技術(shù)人員作出,也旨在由以下權(quán)利要求涵蓋。