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气凝胶是一种由胶粒或者聚合物单体相互聚合构成的具有三维网络骨架的固体纳米材料,具有超低密度、低热导、高比表面积和高孔隙率等优异性能。气凝胶材料的孔隙率在90%以上,且气凝胶材料内部的介孔结构使得气凝胶具有极佳的隔热性能。同时,气凝胶材料的低热导率和高耐温性可以让其在高温下仍能保持良好的三维纳米网络结构,不会发生高温烧结现象。因此,气凝胶材料在轻质耐高温防隔热材料领域得到了广泛关注。本文重点介绍了耐高温气凝胶隔热防护材料耐温性能研究及发展现状,且对耐高温气凝胶隔热防护材料的发展进行了展望。 相似文献
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航空航天材料发展现状及前景 总被引:3,自引:0,他引:3
文章较系统地介绍了航空航天材料的特点、地位和作用,结合具体案例分析了铝合金、钛合金、先进复合材料等结构材料,以及以透波复合材料、吸波隐身复合材料为代表的航空功能材料和以防热耐烧蚀复合材料、梯度功能复合材料为代表的航天功能材料的性能和应用,指出航空航天材料的未来发展方向是高性能、多功能、复合化、智能化、整体化、多维化和低成本化。 相似文献
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NASA2005年公布了探索规划,计划2014年前完成乘员探索飞行器(CEV)的开发和实际飞行,于2020年返回月球,而后则逐步抵达和探索火星。舱内活动(IVA)航天服系统需要在发射入轨和任务中止的情况下为乘组提供舒适的防护功能。舱外活动(EVA)航天服系统将需要提供从CEV进行可能的零重力EVA和探索月球及火星的登陆EVA。当前正在研究一种两类航天服体系结构的定义,即IVA和EVA航天服,IVA航天服用于CEV发射、再入和应急EVA,EVA航天服则仅为月球表面灵活航天服。一个重要的考虑事项是早期CEV和随后登月航天服之间的通用性水平.其中一个概念是航天服上躯干构造的最大通用性。
上躯干是航天服的基础。上躯干支撑了生命保障系统、显示和控制系统、头盔安装,提供穿脱口、肩部和腰部灵活性关节结构。因此上躯干结构对生命保障构造、穿脱能力、质量和体积、航天服尺寸和航天服性能(特别是视野、灵活性、舒适性)具有重要影响。需要最先考虑的是上躯干材料.历史上,硬上躯干(HUT)是由铝或复合材料制成,软上躯干(SUT)是由双层(涂胶和非涂胶)织物构成的。结构方案包括腰入式、背入式和拉链锁闭式.上躯干结构是早期CEV和后期登月探索航天服系统定义的关键推动因素.
本文提供了对可能的“星座计划”需求、现有上躯干结构和候选材料的评估.本文还讨论了为了满足计划目的,当前ILC Dover正在开发的I-Suit软织物上躯干.通过比较研究评估建议软织物上躯干与“星座计划”航天服相同,能够为满足计划目的提供最佳性能保障. 相似文献
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以正硅酸乙酯为前驱物,硝酸为催化剂,应用溶胶凝胶法,制备出了RDX/AP/SiO2复合含能材料。采用SEM、EDS能谱和BET比表面积对其结构进行了表征。结果表明,RDX/AP/SiO2复合材料是以SiO2为凝胶骨架,AP与RDX进入凝胶孔洞而形成的。运用热分析仪(TGA/DSC)对复合材料热性能进行测试。结果表明,RDX/AP/SiO2复合材料中的AP的分解温度大大提前,几乎与RDX同时分解,且分解热远高于物理共混的,提高了603.7 J/g,主要原因是RDX分解时释放的NO2等气体能促进AP的分解,同时AP分解提供的氧能使RDX分解产物进一步分解。 相似文献
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针对半刚性机械展开式气动减速技术特点,文章首先选取了八棱台气动外形,分析了考虑柔性面变形影响的气动环境特征,然后开展了连杆机构原理设计和柔性防热结构设计,最后进行了机构构型稳定性仿真分析、柔性防热材料风洞试验验证、柔性防热结构套装及气动面展开性能验证。研究显示:八棱台外形棱边处气动热整体上大于柔性面区域且在棱边靠近边缘处出现最大值;棱边处和柔性面区域的气动压力随径向距离变化不大且两处的气动压力水平相当,而气动剪力随径向距离变化明显且棱边处的气动剪力明显大于柔性面区域;整个连杆机构在气动力作用下不发生结构破坏和失稳,能够保证气动面构型稳定性;新研的柔性防热材料经风洞试验考核能够耐受规定的气动力热环境,并能保证气动面背温在机构正常使用范围内;经原理样机验证,机构运动性能及柔性防热结构可折叠性能良好。 相似文献
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运载火箭柔性防热材料隔热性能的试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为获知运载火箭二级飞行段尾舱用柔性热防护材料的隔热性能,设计了热真空试验方案,采用石英灯加热器模拟辐射热源,在真空罐内开展了辐射热环境下材料隔热性能的试验研究,得到防热材料内外表层温度测点在20 kW/m2热流下保持800 s时间的试验数据;分析不同材料(组合)的隔热性能及其差异产生的原因,给出辐射热环境下热防护结构的选材建议。在本试验工况下,2层玻璃纤维带+2层硅橡胶布+2层镀铝薄膜的组合可使其内部温度降低到192℃,低于电缆正常工作上限(200℃),满足防热要求。试验结果可为今后的运载火箭在大气层飞行段内的防热设计提供参考。 相似文献
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“自由”号空间站(SSF)的建造和使用需要较长时间停留在空间,而且液冷通风服(LCVG)和航天服装备(SSA)气密服需要长期重复使用。由于这些条件需要重新规定微生物的控制程序,所以采用了确定内衣、抗微生物涂层,以及清洁各种航天服部件方案的控制程序。通过使用标准的微生物技术和研究早期的美国航天程序经验,制定了一项基线微生物控制流程,并进行了一系列人穿着SSA测试以确定此流程的有效性。结果表明,使用抗微生物涂层内衣,会改善LCVG的卫生状况,使用消毒剂可以有效杀死SSA气密层上的细菌。此外,在航天服选择区域进行集中强制通风,可显著地降低微生物生存能力。 相似文献
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2007年9月中旬,美国NASA“沙漠RATS”小组在亚利桑那州的一处沙漠中测试“侦察兵”新型月球概念车。测试地点与未来要登陆的月球表面地形十分相似,以便检测月球车、遥控机器人和探月航天员的新式宇航服等样品,模拟未来航天员在月球上活动中各种设施的使用功能。航天工程专家尝试未来修建月球基地的“人机配合”活动,由航天员利用机器人和月球车进行月球基地选址勘测,铺设太阳能电池阵和电缆等。美国按照“重返月球”计划,最早将于2020年运送航天员重登月球,为探索火星和宇宙空间建立永久基地。 相似文献
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用工程算法对充气式再入航天器的全展开半径,半锥角,刚性头锥半径与全展开半径之比三个方面的参数进行了优化计算,获得同时满足航天器质量,刚性头锥及柔性防热系统温度约束条件的充气式再入航天器的设计方案,计算得到了优化设计方案整个再入过程的外热流密度和温度变化规律,并且通过与文献中数据对比,验证了文中工程算法的正确性。针对再入过程的外热流密度和温度条件,参考充气式再入返回试验(Inflatable Reentry Vehicle Experiment,IRVE)典型防热材料,设计不同的柔性防热系统结构试验件。最后,通过热冲击试验,得到了各试验件冷端的温度响应,验证了各试验件在再入温度条件下防热性能。文章提出的柔性防热系统结构的改进方向,可为充气式再入航天器的设计分析提供参考。 相似文献