高超聲聲速飛行器馬赫數(shù)和再入數(shù)不斷增加,飛行器表面所面臨的氣動(dòng)加熱環(huán)境日趨嚴(yán)重,防熱隔熱問(wèn)題突出。高效可靠的熱防護(hù)材料是高性能飛行器安全飛行的關(guān)鍵系統(tǒng)之一,不僅要求耐高溫耐燒蝕,而且要求低導(dǎo)熱和低容重。目前常用的熱防護(hù)材料,是外側(cè)為C/C或C/SiC,內(nèi)側(cè)為氣凝膠的復(fù)合多層混雜結(jié)構(gòu),具有厚度大、面密度大的缺點(diǎn),迫切需要研發(fā)新型絕熱耐燒蝕結(jié)構(gòu)功能一體化材料。基于此,本文提出一種可耐受高溫的低容重、低導(dǎo)熱、耐燒蝕、抗氧化,隔熱防熱一體化高溫真空絕熱板(High Temperature Vacuum Insulation Panel,HTVIP)材料,該材料由SiC泡沫芯材,C/C復(fù)合材料外殼,致密SiC涂層組成。HTVIP內(nèi)呈真空態(tài),其導(dǎo)熱系數(shù)為0.3⁰.8 W/m·K,其體密度僅為0.6 g/cm³¹.0 g/cm³,是傳統(tǒng)材料的1/2¹/3,綜合性能處于國(guó)際領(lǐng)先水平。根據(jù)碳纖維編織傳熱結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文選用2D和2.5D碳纖維預(yù)制體,包敷于SiC泡沫表面,采用化學(xué)氣相滲透(CVI)...

【文章頁(yè)數(shù)】：153 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1航天飛機(jī)表面溫度分布(℉)

南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論1.1選題意義和研究背景高超聲速飛行器對(duì)國(guó)家安全的維護(hù)具有重要的戰(zhàn)略意義，其具有飛行速度快、響應(yīng)時(shí)間短、全球快速打擊等特點(diǎn)，逐漸成為各大國(guó)競(jìng)相研究的焦點(diǎn)[1-4]。隨著馬赫數(shù)和再入數(shù)不斷增加，飛行器表面所面臨的氣動(dòng)加熱環(huán)境日趨嚴(yán)重，防熱隔....

圖1.3剛性陶瓷隔熱瓦結(jié)構(gòu)

期彈道導(dǎo)彈彈頭的防熱結(jié)構(gòu)開(kāi)始，到后來(lái)的航天返回艙，人們一直采用剛性的燒成再入飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)。充氣式再入飛行器以及柔性熱防護(hù)系統(tǒng)的研制，開(kāi)器及其熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新紀(jì)元。柔性熱防護(hù)系統(tǒng)，即AFEI(AdvancedFlexibleEx)，其材料主要由連續(xù)陶瓷纖維構(gòu)成，具有耐高溫、....

圖1.2柔性熱防護(hù)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)

圖1.2柔性熱防護(hù)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)彈道導(dǎo)彈彈頭的防熱結(jié)構(gòu)開(kāi)始，到后來(lái)的航天返回艙，人們一直采用剛性的燒再入飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)。充氣式再入飛行器以及柔性熱防護(hù)系統(tǒng)的研制，開(kāi)及其熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新紀(jì)元。柔性熱防護(hù)系統(tǒng)，即AFEI(AdvancedFlexibleEx其材料主要由連....

圖1.4合金多層壁結(jié)構(gòu)熱防護(hù)系統(tǒng)

南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文外層用薄的Rene-41進(jìn)行支撐，該熱防護(hù)系統(tǒng)最高使用溫度僅為820℃。驗(yàn)證了耐高溫金屬熱防護(hù)性能。美國(guó)開(kāi)始研究可應(yīng)用于航天飛機(jī)的金屬熱防護(hù)系統(tǒng)。之后設(shè)計(jì)出了金[28]，如圖1.4所示，其由多層凹紋板和合金薄板點(diǎn)焊而成，且將凹紋不僅可以減少熱....

本文編號(hào)：3921348