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加熱環(huán)境日趨嚴重,防熱隔熱問題突出。高效可靠的熱防護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,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,綜合性能處于國際領(lǐng)先水平。根據(jù)碳纖維編織傳熱結(jié)構(gòu)特點,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)...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1航天飛機表面溫度分布(℉)

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國家安全的維護具有重要的戰(zhàn)略意義，其具有飛行速度快、響應(yīng)時間短、全球快速打擊等特點，逐漸成為各大國競相研究的焦點[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加熱環(huán)境日趨嚴重，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)開始，到后來的航天返回艙，人們一直采用剛性的燒成再入飛行器的熱防護系統(tǒng)。充氣式再入飛行器以及柔性熱防護系統(tǒng)的研制，開器及其熱防護系統(tǒng)設(shè)計的新紀元。柔性熱防護系統(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柔性熱防護系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)

圖1.2柔性熱防護系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)彈道導(dǎo)彈彈頭的防熱結(jié)構(gòu)開始，到后來的航天返回艙，人們一直采用剛性的燒再入飛行器的熱防護系統(tǒng)。充氣式再入飛行器以及柔性熱防護系統(tǒng)的研制，開及其熱防護系統(tǒng)設(shè)計的新紀元。柔性熱防護系統(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進行支撐，該熱防護系統(tǒng)最高使用溫度僅為820℃。驗證了耐高溫金屬熱防護性能。美國開始研究可應(yīng)用于航天飛機的金屬熱防護系統(tǒng)。之后設(shè)計出了金[28]，如圖1.4所示，其由多層凹紋板和合金薄板點焊而成，且將凹紋不僅可以減少熱....

本文編號：3921348