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新一代可重复使用飞行器对热防护系统提出了更高的要求,对于发展高超声速技术而言,可重复使用热防护系统设计至关重要,同时也面临着最困难的技术挑战。文章总结了可重复使用热防护系统可用的新型防热机制,综述了可重复使用航天器所采用的热防护系统的发展状态及典型飞行器应用现状,并阐述了新一代可重复使用热防护技术在设计与分析方法、验证与评价手段以及新型热防护材料等几个方面所面临的挑战。文章有助于更好的理解未来的高超声速飞行器发展中可重复使用热防护技术的发展方向。 相似文献
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传统航天器的承力和热防护结构分别设计,使得结构质量大且材料间因热膨胀系数差异存在相分离风险。文章针对进入舱大底结构提出新型一体化热防护系统(Integrated Thermal Protection Systems,ITPS)设计方案,以C/C-SiC复合材料作为防热层,以梯度隔热材料为隔热层,采用耐高温非金属螺钉机械连接辅以胶接的方式组合各部件。通过对典型大底结构进行力、热仿真模拟,结果表明:结构背壁温度、强度满足使用要求;ITPS设计方案较传统热防护系统设计方案质量减小约34%。ITPS在可重复使用航天器、深空探测等领域具有广阔的应用前景。 相似文献
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先进热防护技术是可重复使用运载火箭研制的关键技术之一,具有高结构效率的防热/承载一体化热防护系统是运载火箭极具潜力的备选热防护方案。本文系统地总结了可重复使用运载火箭尾舱段防热和承载两方面的设计要求,设计了一种全复合材料防隔热/承载一体化热防护系统。开展了运载火箭尾段一体化热防护系统设计,进行了代表性单胞结构的高温环境地面试验,揭示了复合材料一体化热防护系统的防隔热机理。同时施加力学和热流载荷,利用有限元方法对运载火箭尾段进行了热力耦合分析,获得了尾段结构的温度场、应变场和应力场。结果表明:在典型载荷工况下一体化热防护系统内壁温度保持在89.2℃以下,内部最大应力不超过9.53 MPa,安全系数达到1.89。 相似文献
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航天飞机成功飞行后,世界各国一直在推动新一代可重复使用天地往返系统(以下简称"可重复使用")的研究和探索。X-37B一飞冲天,国内外舆论的反响可谓一石激起千层浪。X-37B因其尺寸仅为航天飞机的四分之一,被不少媒体称为小航天飞机,又因其高度机密的军事背景,被更多媒体称为太空无人战机。其实2010年4月22日所发生的一幕,是在技术铺垫和研发积累的"可重复使用"的发展背景下,X-37B迈出的轨道试验艰难的第一步,是在战略转型和双管齐下的"军事化应用"的发展背景下,X-37B迈出的太空多任务平台雏形的第一步。 相似文献
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用可燃的烧蚀材料作为主动的承热层,用不可燃的多孔材料作为被动的隔热层,是当今一次性使用航天器最普通的一种热防护形式,然而对可重复使用的航天器来说,这种防热结构显然不适用.但是如果把烧蚀层改为金属薄壁或多层金属热防护系统,在不增加很多质量的情况下,能保证航天器主结构在允许的温度范围,则可能是一种很好的设计.在此情况下,隔... 相似文献
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《中国航天》2012,(8):68-71
俄计划2030年前载人登月亚轨道飞船搭乘国外游客无需第二架X-37B返航俄罗斯媒体3月13日报道说,俄联邦航天局已向政府提交《2030年前航天活动发展战略》草案,确定俄未来航天活动的主要方向,提出登月、建立火星研究站等一系列雄心勃勃的目标,并制定了整合火箭航天工业的分步计划。俄2030年前航天发展的战略目标是确保世界三大航天大国之一的地位。美国空军第二架X-37B可重复使用无人航天飞机6月16日结束469天的在轨飞行任务,在范登堡空军基地安全着陆。X-37B的飞行任务由美国空军快速能力办公室管理,任务性质保密。美空军称,该计划用于可复用航天飞行器技术的降风险、实验和使用方案制订。这种航 相似文献