宇航学报
宇航學報
우항학보
Journal of Astronautics
2015年
9期
1083-1092
,共10页
吴大方%商兰%高镇同%蒲颖
吳大方%商蘭%高鎮同%蒲穎
오대방%상란%고진동%포영
高超声速飞行器%轻质防热材料%极端高温%氧化环境%隔热性能
高超聲速飛行器%輕質防熱材料%極耑高溫%氧化環境%隔熱性能
고초성속비행기%경질방열재료%겁단고온%양화배경%격열성능
Hypersonic vehicle%Light thermal-insulation material%Extreme high temperature%Oxidation environment%Thermal-insulation performance
针对高超声速飞行器面临极端高温热环境、飞行器外壳单侧面受热以及温度历程非线性时变的特点,自行设计并建立辐射式极端高温氧化环境下的单侧面试验加热装置,实现了1700℃高温有氧环境下对高超声速飞行器热防护材料的隔热性能试验测试.同时,对轻质陶瓷材料试验件和新型陶瓷、纳米材料复合结构在高达1700℃的高温氧化环境下的隔热性能进行试验测试,并对不同材料及其组合模式进行对比分析,优选高效能的隔热方案,发现陶瓷、纳米材料复合结构试验件比单层轻质陶瓷材料试验件的隔热效果提高了约50％.另外,生成了极端高温非线性时变热环境,并进行相应的隔热性能试验.通过建立极端高温、有氧、单侧面加热、非线性时变热环境试验系统及其实际应用研究,为高超声速飞行器的热防护设计提供重要的试验手段.
針對高超聲速飛行器麵臨極耑高溫熱環境、飛行器外殼單側麵受熱以及溫度歷程非線性時變的特點,自行設計併建立輻射式極耑高溫氧化環境下的單側麵試驗加熱裝置,實現瞭1700℃高溫有氧環境下對高超聲速飛行器熱防護材料的隔熱性能試驗測試.同時,對輕質陶瓷材料試驗件和新型陶瓷、納米材料複閤結構在高達1700℃的高溫氧化環境下的隔熱性能進行試驗測試,併對不同材料及其組閤模式進行對比分析,優選高效能的隔熱方案,髮現陶瓷、納米材料複閤結構試驗件比單層輕質陶瓷材料試驗件的隔熱效果提高瞭約50％.另外,生成瞭極耑高溫非線性時變熱環境,併進行相應的隔熱性能試驗.通過建立極耑高溫、有氧、單側麵加熱、非線性時變熱環境試驗繫統及其實際應用研究,為高超聲速飛行器的熱防護設計提供重要的試驗手段.
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