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

背景技術(shù)：

公路機(jī)動(dòng)發(fā)射運(yùn)載器，起豎發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)，存在地面風(fēng)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(fēng)速不大于15m/s、瞬時(shí)風(fēng)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(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)，運(yùn)載器各艙體內(nèi)空氣溫度變化不大于10℃，需對(duì)運(yùn)載器艙體進(jìn)行保溫。

常用的運(yùn)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(dǎo)彈和運(yùn)載火箭上都有應(yīng)用，主要功能是防低溫，在環(huán)境溫度相對(duì)較高且日照充足的環(huán)境條件下，其長(zhǎng)時(shí)間防高溫的能力不足；保溫層保溫技術(shù)廣泛應(yīng)用于發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭上，運(yùn)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(yùn)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(yùn)載器透波性能的要求。

保溫層一般在運(yùn)載器上發(fā)射車前安裝，并隨運(yùn)載器機(jī)動(dòng)運(yùn)輸、起豎，在規(guī)定的雨速、地面風(fēng)速、高低溫條件下，保溫層在起豎發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)有效保溫、可靠連接，并不影響安裝保溫層的運(yùn)載器艙體的透波性能，隨運(yùn)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(yùn)載器飛行的氣動(dòng)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(yùn)載器起飛前保溫層可靠脫落的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低導(dǎo)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(yùn)載器保溫層及其制造方法，不僅滿足運(yùn)載器起豎發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)的保溫、透波效果，并且實(shí)現(xiàn)惡劣環(huán)境條件下保溫層的可靠連接及運(yùn)載器起飛前的可靠脫落，制造工藝簡(jiǎn)潔，生產(chǎn)成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種運(yùn)載器保溫層及其制造方法，它包括：2片一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層、2片火箭級(jí)間段保溫層，2片二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層，2片運(yùn)載器過渡段保溫層，2片運(yùn)載器控制艙保溫層，2片運(yùn)載器載荷艙保溫層，914溫室快速固化環(huán)氧粘接劑(以下簡(jiǎn)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(yùn)載器外廓尺寸分艙段制造維形工裝，包括：一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)維形工裝，火箭級(jí)間段維形工裝，二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)維形工裝，運(yùn)載器過渡段維形工裝，運(yùn)載器控制艙維形工裝，運(yùn)載器載荷艙維形工裝。

(2)模壓工裝制作：根據(jù)運(yùn)載器外廓尺寸分艙段制造保溫層模壓工裝，包括：一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層模壓工裝，火箭級(jí)間段保溫層模壓工裝，二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層模壓工裝，運(yùn)載器過渡段保溫層模壓工裝，運(yùn)載器控制艙保溫層模壓工裝，運(yùn)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(yùn)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(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層、4塊火箭級(jí)間段保溫層，4塊二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層，4塊運(yùn)載器過渡段保溫層，4塊運(yùn)載器控制艙保溫層，4塊運(yùn)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(jìn)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(shí)，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?qiáng)約束面。

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(yùn)載器水平停放狀態(tài)下，按運(yùn)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(shí)粘接鋁箔膠帶。

d)準(zhǔn)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(jìn)行加強(qiáng))。

e)將綁扎固定好拉繩的尼龍搭扣(帶鉤段)從運(yùn)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(yùn)載器一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)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(shí)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(jìn)行封堵，軸向?qū)用娴匿X箔膠帶與尼龍搭扣交錯(cuò)時(shí)，將交錯(cuò)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(yán)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(shí)。

h)固化時(shí)間結(jié)束后，將固化加壓工裝拆除，運(yùn)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(fù)變形越大，保溫層安裝后恢復(fù)變形張力越大，保溫層連接可靠性就相應(yīng)降低。為了保證各艙段保溫層弧度與對(duì)應(yīng)位置的艙段殼體弧度匹配性并控制保溫層存放變形，對(duì)保溫層存放提出專門的要求，避免保溫層由于存放不當(dāng)而產(chǎn)生較大變形。對(duì)運(yùn)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(jìn)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(yùn)載器相鄰艙段保溫層軸向?qū)用娴拇罱?，兩?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(yùn)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(shí)防止外部風(fēng)通過軸向?qū)用娴目p隙進(jìn)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(jìn)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(yùn)載器起豎后，在1.5h發(fā)射裝備時(shí)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(yùn)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(shí)施方式

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

本發(fā)明一種運(yùn)載器保溫層，它包括：2片一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層、2片火箭級(jí)間段保溫層，2片二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)保溫層，2片運(yùn)載器過渡段保溫層，2片運(yùn)載器控制艙保溫層，2片運(yùn)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(zhǎng)630mm，重1.38Kg，控制艙保溫層長(zhǎng)為700mm，重量為2Kg，載荷艙保溫層長(zhǎng)為760mm，重量為2.1Kg。

以運(yùn)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(yùn)載器過渡段、控制艙和載荷艙各自對(duì)應(yīng)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(shí)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(yùn)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(yùn)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(shí)粘接鋁箔膠帶固定2片保溫層；

d)安裝c)步驟分別完成運(yùn)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(yùn)載器載荷艙前端的尼龍搭扣(帶毛段)開始粘接至運(yùn)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?qiáng)粘接約束。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(shí)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(cuò)時(shí)，在交錯(cuò)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(shí)，至此完成保溫層的裝配。

將安裝完保溫層后的運(yùn)載器載荷艙、控制艙和過渡段部分(以下簡(jiǎn)稱末修級(jí))，進(jìn)行了以下驗(yàn)證試驗(yàn)：

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(jí)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(jí)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(jí)垂直放置，在跑車試驗(yàn)過程中模擬地面風(fēng)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(dòng)、不脫落；

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

5)尼龍搭扣(帶鉤段)被拉脫狀態(tài)下，末修級(jí)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(jí)垂直放置1.5h，末修級(jí)透波正常。