JPH0788989A - 熱防御系構造体およびその製造方法 - Google Patents
熱防御系構造体およびその製造方法Info
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- JPH0788989A JPH0788989A JP5240133A JP24013393A JPH0788989A JP H0788989 A JPH0788989 A JP H0788989A JP 5240133 A JP5240133 A JP 5240133A JP 24013393 A JP24013393 A JP 24013393A JP H0788989 A JPH0788989 A JP H0788989A
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Abstract
と共に、アブレーション材料の炭化が生じがたい熱遮蔽
性に優れた熱防御系構造体を提供する。 【構成】 サポート構造体2に取付けられる熱防御系構
造体1において、熱防御系構造体1のうちサポート構造
体2への取付面1a側はハニカム3とアブレーション材
料4の複合構造になっていると共に、熱受面1b側はハ
ニカム3を有しないアブレーション材料4の単体構造に
なっているものとする。
Description
その製造方法に係わり、とくに、回収型カプセル,ロケ
ットなどの宇宙機においてその大気圏再突入時の空力加
熱から内部を保護するのに利用されるアブレーション熱
遮蔽型の熱防御系構造体およびその製造方法に関するも
のである。
においてその大気圏再突入時の空力加熱から内部を保護
するための耐熱構造としては、炭素/炭素繊維複合材
料,各種高融点酸化物,窒化物,炭化物などが使用され
るほか、固体の気化(昇華)による潜熱で冷却するアブ
レーション冷却が採用されることもある(「増補版 航
空宇宙工学便覧」 昭和58年4月25日 増補版発行
第242頁〜第243頁)。
るアブレーション材料は、例えば、図2に示すような熱
防御系構造体21の形態として使用されていた。
ブレーション材料22は、通常の場合、その強度および
FRP等よりなるサポート構造体23との接着性から、
ハニカム24内に充填されたのち常温硬化および加熱硬
化された複合構造となっており、この複合構造の形態で
その取付面21a側がサポート構造体23に接合される
と共にその熱受面21b側が空力加熱を受けるものとな
っている。
うな従来の熱防御系構造体21では、アブレーション材
料22の主要成分がシリコーンレジンおよびシリカマイ
クロバルーンなどである場合に、ハニカム24の熱伝導
率がアブレーション材料22の熱伝導率よりもかなり大
きいと共に、ハニカム24とアブレーション材料22と
の間の接着性があまり良くないため、熱受面21b側に
まで介在しているハニカム24からの熱入力が大きいこ
とによって、サポート構造体23への接着強度が著しく
低下することがあるという問題点があった。また、アブ
レーション材料22それ自身の炭化速度も大きいものに
なるという問題点があった。
強度が低下しがたいと共に、アブレーション材料22の
早期炭化も生じがたい熱遮蔽性の優れた熱防御系構造体
の開発が望まれているという課題があった。
みてなされたものであって、サポート構造体への接合強
度が低下しがたいと共にアブレーション材料の早期炭化
が生じがたい熱遮蔽性に優れた熱防御系構造体を提供す
ることを目的としている。
体に取付けられる熱防御系構造体において、前記熱防御
系構造体のうち前記サポート構造体への取付面側はハニ
カムとアブレーション材料の複合構造になっていると共
に、熱受面側は前記ハニカムを有しないアブレーション
材料の単体構造になっている構成としたことを特徴とし
ている。
造方法は、熱防御系構造体の所定厚さよりも小さい厚さ
を有するハニカムの内部にアブレーション材料を充填す
ると共に前記ハニカムの片側にアブレーション材料を積
層して常温硬化および加熱硬化を行うことにより、サポ
ート構造体への取付面側はハニカムとアブレーション材
料の複合構造になっていると共に、熱受面側は前記ハニ
カムを有しないアブレーション材料の単体構造になって
いる所定厚さの熱防御系構造体を得る構成としたことを
特徴としている。
ハニカムとしては、例えば、ガラス繊維強化フェノール
樹脂ハニカムを用いることができるが、とくに限定はさ
れない。
ば、シリコーン樹脂に、二酸化ケイ素を85重量%以上
含有するシリカマイクロバルーンを充填したもの、とく
にシリカマイクロバルーンのシリコーン樹脂に対する重
量比が50/50〜70/30の範囲としたものを用い
ることができる。
0重量部 B)R3SiO1/2およびSiO2から本質的にな
り、かつ、R3SiO1 /2のSiO2に対する比が
0.6〜1.4であるトルエンに可溶のビニル基含有シ
リコーンレジン:20〜50重量部(レジン中のビニル
基当量が0.05〜0.15モル/100gレジンであ
り、残余の基はメチル基,フェニル基から選ばれるもの
とすることができる) C)一分子中に珪素原子に直結した水素原子を3個以上
含有するハイドロジエンポリシロキサン:組成物中に含
まれるビニル基の総量に対して珪素原子に直結した水素
原子の量が0.5〜5.0となる量 D)白金および/または白金化合物:触媒量 E)シリカマイクロバルーン:15〜150重量部 F)石英ガラス繊維:5〜15重量部 を含有し、任意添加成分として、 G)カーボン繊維:15重量部以下 H)四三酸化鉄:15重量部以下 を含有するものが用いられ、場合によっては、密度が
0.35〜0.80g/ccであるものが用いられる。
するに際しては、当該熱防御系構造体の所定厚さよりも
小さい厚さを有するハニカムの内部に上記シリコーンレ
ジン系等のアブレーション材料を充填すると共に前記ハ
ニカムの片側に上記と同じもしくは必要に応じて異なら
せたアブレーション材料を積層して常温硬化および加熱
硬化を行うことによって、サポート構造体への取付面側
はハニカムとアブレーション材料の複合構造になってい
ると共に熱受面側は前記ハニカムを有しないアブレーシ
ョン材料の単体構造になっている所定厚さの熱防御系構
造体を得る。
ート構造体に接着等により接合させて取付ける。この場
合、接着によって接合させるときには、例えば、縮合型
シリコーン接着剤や、付加硬化型シリコーン接着剤を用
いることができる。また、プライマーを使用することも
できる。
した構成を有するものとなっており、空力加熱にさらさ
れる熱受面側はハニカムを有しないと共に、サポート構
造体への取付面側はハニカムを有する二重構造のものと
なっていることから、ハニカムの熱伝導率がアブレーシ
ョン材料の熱伝導率よりも大きいものであるとしても、
ハニカムは熱受面近傍には存在していないため、ハニカ
ムからの熱入力は小さいものとなって、アブレーション
材料は早期炭化されにくいものになると共に接着強度は
低下しがたいものとなる。
実施例を示すものであって、この熱防御系構造体1は、
例えば、宇宙機内部側の繊維強化樹脂(FRP)よりな
るサポート構造体2への取付面1a側は例えばガラス繊
維強化フェノール樹脂製のハニカム3と例えばシリコー
ン樹脂50重量部およびシリカマイクロバルーン50重
量部(密度0.40g/cc)よりなるアブレーション
材料4との複合構造になっていると共に、空力加熱にさ
らされる熱受面1b側は前記ハニカム3を有しないアブ
レーション材料4の単体構造を有するものとなってい
る。
製造するに際しては、この熱防御系構造体1の所定厚さ
よりも小さい厚さを有するハニカム3の内部にアブレー
ション材料4を充填すると共に前記ハニカム3の上部側
にアブレーション材料4を積層して常温硬化および加熱
硬化を行い、サポート構造体2への取付面1a側はハニ
カム3とアブレーション材料4の複合構造になっている
と共に熱受面1b側は前記ハニカム3を有しないアブレ
ーション材料4のみの単体構造になっている所定厚さの
熱防御系構造体1を得る。
シリコーン接着剤や、付加硬化型シリコーン接着剤また
はプライマーを使用することによって、FRP製のサポ
ート構造体2に接着して接合されて取付けられる。
ション材料4の全体厚さ(すなわち、熱防御系構造体1
の厚さ)や、ハニカム3に充填されたアブレーション材
料4の厚さ(すなわち、ハニカム3とアブレーション材
料4とが複合構造となっている部分の厚さ)は、外部か
ら受ける空力加熱の程度などによって設定される。
部分のアブレーション材料4は、早期に炭化されがたい
ものになると共に、サポート構造体2への取付面1a側
にはハニカム3を用いているため従来通りの接合強度を
得ることができる。このことは、アブレーション材料4
をより薄くできることを示しており、重量の低減に大き
く反映されるものとなる。
した構成を有するものとなっており、空力加熱にさらさ
れる熱受面側はハニカムを有していないアブレーション
材料単体構造よりなっていると共に、サポート構造体へ
の取付面側にはハニカムを有していてアブレーション材
料との複合構造よりなる二重構造のものとなっているこ
とから、ハニカムの熱伝導率がアブレーション材料の熱
伝導率よりも大きいとしても、ハニカムは熱受面近傍に
存在していないため、ハニカムからの熱入力は小さいも
のとなって、アブレーション材料は早期に炭化されがた
いものとなると共に、接着強度は低下しがたいものとな
る。そして、サポート構造体への取付面側にはハニカム
を使用しているため、サポート構造体への接合強度は従
来と同様に強固なものにすることができると共に、ハニ
カムからの熱入力が小さくなることによって接合強度の
低下を防止できることによって、接着強度は大きな状態
で維持されることとなり、この結果、アブレーション材
料がより薄くできることとなるので、重量低減にも寄与
することになるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
模式的説明図である。
的説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 サポート構造体に取付けられる熱防御系
構造体において、前記熱防御系構造体のうち前記サポー
ト構造体への取付面側はハニカムとアブレーション材料
の複合構造になっていると共に、熱受面側は前記ハニカ
ムを有しないアブレーション材料の単体構造になってい
ることを特徴とする熱防御系構造体。 - 【請求項2】 熱防御系構造体の所定厚さよりも小さい
厚さを有するハニカムの内部にアブレーション材料を充
填すると共に前記ハニカムの片側にアブレーション材料
を積層して常温硬化および加熱硬化を行い、サポート構
造体への取付面側はハニカムとアブレーション材料の複
合構造になっていると共に、熱受面側は前記ハニカムを
有しないアブレーション材料の単体構造になっている所
定厚さの熱防御系構造体を得ることを特徴とする熱防御
系構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5240133A JP2934128B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 熱防御系構造体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5240133A JP2934128B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 熱防御系構造体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0788989A true JPH0788989A (ja) | 1995-04-04 |
JP2934128B2 JP2934128B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17054996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5240133A Expired - Fee Related JP2934128B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 熱防御系構造体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2934128B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104859869A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-08-26 | 上海卫星装备研究所 | 航天器高温隔热屏的安装方法 |
CN109808919A (zh) * | 2017-11-22 | 2019-05-28 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、***和方法 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5240133A patent/JP2934128B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104859869A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-08-26 | 上海卫星装备研究所 | 航天器高温隔热屏的安装方法 |
CN109808919A (zh) * | 2017-11-22 | 2019-05-28 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、***和方法 |
CN109808919B (zh) * | 2017-11-22 | 2023-09-26 | 波音公司 | 用于航天器结构的热控制带、***和方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2934128B2 (ja) | 1999-08-16 |
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