一种防热承载一体式空气舵热阻结构的制作方法

1.本技术涉及空气舵技术领域，特别涉及一种防热承载一体式空气舵热阻结构。


背景技术：

2.空气舵是飞行器的关键部件，其通过转动实现飞行器飞行姿态的控制，空气舵安装在飞行器外部，在飞行器高速飞行过程中，空气舵承受严酷的热环境和力载荷，设计重点是满足防隔热和承载的要求。空气舵一般由舵面和舵轴组成，飞行时气动压力作用在舵面上，从而提供控制的动力；舵轴是空气舵与轴承和舵机的连接的部件，实现空气舵的可靠装配和载荷传递，空气舵的舵面常有防热承载一体式舵面和防隔热外层、承载骨架舵面两类方案，舵轴常用耐高温、高强、高模量的金属材料，采用防热承载一体式舵面具有结构简单、舵面厚度薄等优点，但防热承载材料均导热率高，舵面和舵轴连接部位的热阻设计是难点，若舵轴温度过高，影响舵轴正常工作，甚至会导致轴承卡死，导致飞行器飞行故障。
3.综上，空气舵作为飞行器控制飞行姿态的执行机构，承载严酷的热载荷和力载荷，防热承载一体式空气舵，如何实现空气舵的热阻是设计的重点和难点。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种防热承载一体式空气舵热阻结构，以解决相关技术中空气舵热阻效率不佳的问题。
5.本技术实施例提供了一种防热承载一体式空气舵热阻结构，包括
6.舵骨架，所述舵骨架包括叉形槽、设置于叉形槽周侧的加强筋和设置于加强筋上的约束凸起；
7.舵蒙皮，所述舵蒙皮覆盖在舵骨架的外侧；
8.舵轴，所述舵轴包括与叉形槽配合连接的舵轴支座和设置于舵轴支座一侧的舵轴柱段；
9.隔热套，所述隔热环设置于舵轴支座靠近舵轴柱段的一端；
10.第一隔热板，所述第一隔热板包裹于舵轴支座的周侧；
11.第二隔热板，所述第二隔热板设置于叉形槽的周侧。
12.一些实施例中，所述叉形槽上开设有安装孔；
13.所述舵轴支座上开设有可与安装孔对应的凸台孔。
14.一些实施例中，所述舵轴支座与叉形槽之间通过铆钉依次穿过凸台孔和安装孔使其连接。
15.一些实施例中，所述舵轴支座上还设置有加强舵轴载荷力的加强凸台。
16.一些实施例中，所述凸台孔与加强凸台的高度相同。
17.一些实施例中，所述加强筋有若干个，若干个加强筋为舵骨架的骨架。
18.一些实施例中，所述约束凸起有若干个，若干个约束分别设置于叉形槽周侧的加强筋上。
19.一些实施例中，所述第二隔热板有若干个，若干个第二隔热板分别设置于每两个约束凸起之间。
20.一些实施例中，所述第一隔热板和第二个隔热板均为气凝胶隔热材料。
21.一些实施例中，所述隔热套为玻璃钢防隔热套。
22.本技术实施例提供了一种防热承载一体式空气舵热阻结构，通过隔热套减少外部气动热对舵轴支座的加热，阻断了舵骨架向舵轴的热传导，实现热阻目的。
23.通过第一隔热板包裹于舵轴支座的周侧，避免舵轴支座直接与舵骨架接触，减少了舵骨架向舵轴的热传导，实现热阻目的。
24.通过第二隔热板设置于叉形槽的周侧，用于减小舵骨架的叉形槽自身的温度，阻断网格筋内部高温空气对舵骨架的叉形槽的热辐射，减少了舵骨架向舵轴的热传导，实现热阻目的。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例提供的结构示意图；
27.图2为本技术实施例提供的剖面结构示意图；
28.图3为本技术实施例提供的内部结构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的第一侧面结构示意图；
30.图5为本技术实施例提供的第二侧面结构示意图；
31.图6为本技术实施例中舵骨架提供的结构示意图；
32.图7为本技术实施例舵轴提供的结构示意图。
33.1、舵轴；1a、舵轴支座；1b、凸台孔；1c、加强凸台；1d、舵轴柱段；2、舵骨架；2a、叉形槽；2c、加强筋；2b、约束凸起；2d、安装孔；3、第一隔热板；4、隔热套；5、第二隔热板；6、铆钉；7、舵蒙皮。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.本技术实施例提供了一种防热承载一体式空气舵热阻结构，其能解决空气舵热阻效率不佳的问题。
36.参见图1-7所示，本技术实施例中提供了一种防热承载一体式空气舵热阻结构，包括
37.舵骨架2、舵蒙皮7、舵轴1、隔热套4、第一隔热板3和第二隔热板5，舵骨架2、舵蒙皮7、舵轴1均采用高温力学性能良好、高导热率的高温合金钢材料。
38.其中，舵骨架2包括叉形槽2a、设置于叉形槽2a周侧的加强筋2c和设置于加强筋2c上的约束凸起2b,通过加强筋2c使舵骨架2的结构强度加强，约束凸起2b用于卡接第二隔热板5，通过叉形槽2a与舵轴1连接，叉形槽2a为舵骨架2侧端开设的凹槽，其槽口朝向远离加强筋2c的一端。
39.其中，舵蒙皮7与舵骨架2组成舵面。
40.其中，舵轴1包括与叉形槽2a配合连接的舵轴支座1a和设置于舵轴支座1a一侧的舵轴柱段1d，舵轴1的舵轴支座1a与舵骨架2的叉形槽2a配合实现舵轴1与舵骨架2的安装匹配。
41.其中，隔热套4设置于舵轴支座1a靠近舵轴柱段1d的一端，通过隔热套4减少外部气动热对舵轴支座1a的加热，阻断了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的。
42.其中，第一隔热板3包裹于舵轴支座1a的周侧，避免舵轴支座1a在插入叉形槽2a后直接与舵骨架2接触，减少了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的。
43.其中，第二隔热板5设置于叉形槽2a的周侧，用于减小舵骨架2的叉形槽2a自身的温度，阻断网格筋内部高温空气对舵骨架2的叉形槽2a的热辐射，减少了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的。
44.本实施例中，第一隔热板3和第二隔热板5均为气凝胶隔热材料,气凝胶隔热材料具有低导热效率，减少了舵骨架2内部高温空气对舵骨架2的叉形槽2a的热辐射。
45.本实施例中，隔热套4为玻璃钢防隔热套，模压的玻璃钢材料的隔热效率满足隔热要求。
46.在一些可选的实施例中，参见图3-7所示，叉形槽2a上开设有安装孔2d，舵轴支座1a上开设有与安装孔对应的凸台孔1b，通过凸台孔1b和安装孔2d可使舵轴1安装在叉形槽2a内。
47.本实施例中，舵轴支座1a与叉形槽2a之间通过铆钉6依次穿过凸台孔1b和安装孔2d使其连接，当舵轴1使舵轴支座1a插入到叉形槽2a内后，并使安装孔2d与凸台孔1b之间对应，然后使铆钉6依次穿过安装孔2d和凸台孔1b使其固定连接，通过凸台孔1b既使舵轴1与舵骨架2直接接触，达到载荷传递的目的，又确保接触面积有限，减小热量的传导。
48.本实施例中，舵轴支座1a上还向外突出有加强凸台1c，通过加强凸台1c进一步的加强舵轴支座1a的载荷力，增加力载荷传递的能力，减小凸台孔1b的应力，且加强凸台1c和凸台孔1b的面积应在满足承载要求下尽量小，以减小热量从加强凸台1c和凸台孔1b部位的传导。
49.本实施例中，凸台孔1b与加强凸台1c的高度相同，避免高度不同导致无法使凸台孔1表或者加强凸台1接触到舵骨架2，导致其承载力减少。
50.在一些可选的实施例中，参见图2-5所示，加强筋2c有若干个，若干个加强筋2c为舵骨架2的骨架，通过加强筋2c的设置使舵骨架2的结构强度增强。
51.本实施例中，约束凸起2b有若干个，若干个约束凸起2b分别设置于叉形槽2a周侧的加强筋2c上，使约束凸起2b上卡接的第二隔热板5也能在叉形槽2a的周侧布置。
52.本实施例中，第二隔热板5有若干个，若干个第二隔热板5分别设置在每两个约束凸起2b之间，通过约束凸起2b使第二隔热板5可以卡接放置，最后在通过舵蒙皮7的覆盖使其再次固定避免掉落。
53.本技术的工作原理及工作过程：
54.当空气舵在使用的时候，热量通过舵骨架2进行传导，首先通过设置于叉形槽2a周侧的第二隔热板5，用于减小舵骨架2的叉形槽2a自身的温度，阻断网格筋内部高温空气对舵骨架2的叉形槽2a的热辐射，减少了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的，接着再通过第一隔热板3包裹于舵轴支座1a的周侧，避免舵轴支座1a直接与舵骨架2接触，减少了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的，最后通过隔热套4减少外部气动热对舵轴支座1a的加热，阻断了舵骨架2向舵轴1的热传导，实现热阻目的。
55.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
56.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于，包括：舵骨架(2)，所述舵骨架(2)包括叉形槽(2a)、设置于叉形槽(2a)周侧的加强筋(2c)和设置于加强筋(2c)上的约束凸起(2b)；舵蒙皮(7)，所述舵蒙皮(7)覆盖在舵骨架(2)的外侧；舵轴(1)，所述舵轴(1)包括与叉形槽(2a)配合连接的舵轴支座(1a)和设置于舵轴支座(1a)一侧的舵轴柱段(1d)；隔热套(4)，所述隔热环(4)设置于舵轴支座(1a)靠近舵轴柱段(1d)的一端；第一隔热板(3)，所述第一隔热板(3)包裹于舵轴支座(1a)的周侧；第二隔热板(5)，所述第二隔热板(5)设置于叉形槽(2a)的周侧。2.如权利要求1所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述叉形槽(2a)上开设有安装孔(2d)；所述舵轴支座(1a)上开设有可与安装孔(2d)对应的凸台孔(1b)。3.如权利要求2所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述舵轴支座(1a)与叉形槽(2a)之间通过铆钉(6)依次穿过凸台孔(1b)和安装孔(2d)使其连接。4.如权利要求3所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述舵轴支座(1a)上还设置有加强舵轴(1)载荷力的加强凸台(1c)。5.如权利要求4所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述凸台孔(1b)与加强凸台(1c)的高度相同。6.如权利要求1所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述加强筋(2c)有若干个，若干个加强筋(2c)为舵骨架(2)的骨架。7.如权利要求6所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述约束凸起(2b)有若干个，若干个约束(2b)分别设置于叉形槽(2a)周侧的加强筋(2c)上。8.如权利要求7所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述第二隔热板(5)有若干个，若干个第二隔热板(5)分别设置于每两个约束凸起(2b)之间。9.如权利要求1所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述第一隔热板(3)和第二个隔热板(5)均为气凝胶隔热材料。10.如权利要求1所述的防热承载一体式空气舵热阻结构，其特征在于：所述隔热套(4)为玻璃钢防隔热套。

技术总结
本申请涉及一种防热承载一体式空气舵热阻结构，属于空气舵技术领域，防热承载一体式空气舵热阻结构，包括舵骨架，舵骨架包括叉形槽、设置于叉形槽周侧的加强筋和设置于加强筋上的约束凸起，舵蒙皮，舵蒙皮覆盖在舵骨架的外侧，舵轴，舵轴包括与叉形槽配合连接的舵轴支座和设置于舵轴支座一侧的舵轴柱段，隔热套，隔热环设置于舵轴支座靠近舵轴柱段的一端，第一隔热板，第一隔热板包裹于舵轴支座的周侧，第二隔热板，第二隔热板设置于叉形槽的周侧；本申请可以第二隔热板设置于叉形槽的周侧，用于减小舵骨架的叉形槽自身的温度，阻断网格筋内部高温空气对舵骨架的叉形槽的热辐射，减少了舵骨架向舵轴的热传导，实现热阻目的。的。的。


技术研发人员：刘庆 谭友德 朱璇 陈兴峰 王巧云 胡驰 雷琪 胡善刚
受保护的技术使用者：湖北航天技术研究院总体设计所
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/5/13