[发明专利]一种热防护舱段及其RTM成型方法、阴模

说明书

本发明涉及脂基热防护材料成型技术领域，尤其涉及一种热防护舱段及其RTM成型方法、阴模。RTM成型方法是在装模步骤前，对阴模的成型腔的前端进行预占位，得到的热防护舱段，其前端外型尺寸小位于前侧的待对接的热防护舱段后端外型尺寸，且通过预占位缩小的尺寸由前端至后端过渡平滑，对接安装后能够有效避免在两段热防护舱段的对接处出现逆气流阶差，工艺简单、成本较低、不影响现有成型方法的实施，利于推广使用，并且可根据需要方便的调整预占位的尺寸，通用性强。阴模结构简单，可以在现有阴模的基础上改动得到，不影响成型模具中其他部件的使用和配合，能够有效降低成本，并且可根据需要方便的调整预占位的尺寸，通用性强。

技术领域

本发明涉及脂基热防护材料成型技术领域，尤其涉及一种热防护舱段及其RTM成型方法、阴模。

背景技术

超音速和高超音速巡航导弹热防护技术是保证航天器在上升段和再入段的外部加热环境下不至于发生过热和烧毁的一项关键技术，同时也是保证导弹在气动加热环境下正常工作和保证火箭发动机在严重的内部加热环境下正常工作的一项关键技术。热防护的目的是设计吸收或耗散气动加热，实现热防护关键技术是各种防热结构和材料的选用。

根据热防护材料的刚柔性可以把热防护材料分为刚性热防护材料和柔性热防护材料。纺织刚性热防护材料主要是指用作各种在高温条件下工作的结构件与非结构件热防护层的高性能纤维材料或与高性能树脂组合而形成的纤维复合材料。

树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,简称RTM)工艺是将树脂注入到闭合模具中浸润增强材料并固化的工艺方法，是一种闭模成型技术，具有成型后的产品外观质量好、可整体成型、低成本等特性。通过树脂传递模塑工艺可实现纺织刚性热防护材的整体成型，区别于传统的分块成型、粘接、修配等工艺弊端，该成型方法(参见公开号为CN110978568A，名称为“一种纺织刚性热防护材料及其RTM成型方法”的中国发明专利)制备的无机酚醛气凝胶热防护舱段以低密度纤维预制体为增强体、酚醛树脂为基体、树脂传递模塑技术为成型工艺，整体成型出的热防护舱段密度低、隔热及耐热性能优异，对温度、压力及气流冲刷的变化都显示出特有的性能稳定性，是新一代热防护舱段产品。

针对该新一代热防护舱段产品，相对接的防护舱段的对接处(相对接的端部外型面)在理论上尺寸是一致的，但由于酚醛树脂的固化收缩特性，纺织刚性热防护舱段成型后存在不同程度的变形。组装后，在飞行方向上，若位于前侧的纺织刚性热防护舱段的后端外型尺寸小于在后纺织刚性热防护舱段前端的尺寸(前侧热防护舱段的后端收缩量大于后侧热防护舱段前端的收缩量)，则两者对接处会产生逆气流阶差，逆气流阶差会对超音速和高超音速巡航导弹的飞行产生不利影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一个目的是提供一种热防护舱段RTM成型方法，制备的热防护舱段能够有效避免出现逆气流阶差，工艺简单、成本较低、不影响现有成型方法的实施，利于推广使用，并且可根据需要方便的调整预占位的尺寸，通用性强。

本发明的第二个目的是提供热防护舱段，其前端的外型尺寸小于理论值，与位于前侧(飞行方向上)的热防护舱段的后端对接时，能够避免出现逆气流阶差。

本发明的第三个目的是提供一种热防护舱段成型阴模，结构简单，可以在现有阴模的基础上改动得到，不影响成型模具中其他部件的使用和配合，能够有效降低成本，并且可根据需要方便的调整预占位的尺寸，通用性强。

(二)技术方案

为了实现上述第一个目的，第一方面，本发明提供了一种热防护舱段RTM成型方法，包括装模步骤、注胶步骤和固化步骤，在装配步骤之前，对阴模的成型腔的前端进行预占位处理，预占位处理包括以下步骤：

根据需要在成型腔预占位的径向尺寸和轴向尺寸制备相应数量和尺寸的单面带胶脱模布，每层单面带胶脱模布在成型腔轴向上的尺寸均不相同；