熱防護(hù)材料和設(shè)計(jì)輕質(zhì)量結(jié)構(gòu)檢測(cè)顯微鏡

  輕質(zhì)量結(jié)構(gòu)的充氣式減速器用于飛行器或機(jī)械裝置進(jìn)入地球或行星大
氣層的時(shí)候。這些都是部署在加熱速率相對(duì)較低的高海拔地區(qū)來(lái)進(jìn)行減速
。在燒蝕TPS系統(tǒng)上，充氣裝置減輕了很多重量而且材料的溫度要求減到70
0℃～800℃(1 292。F～l 492。F)。具有代表性的氣球式降落傘是個(gè)分層
的結(jié)構(gòu)，包括編織陶瓷纖維來(lái)承載結(jié)構(gòu)載荷，以聚酰亞胺( Kapton)和在某
些情況下使用的穿孑L鋁箔中的一個(gè)作為氣體屏障。還有一些設(shè)計(jì)包含一個(gè)
氣凝膠隔熱層。

  目前已經(jīng)研究了大批熱防護(hù)材料和設(shè)計(jì)。對(duì)于給定的飛行軌道，設(shè)計(jì)
概念和材料的選擇隨著熱通量和環(huán)境（大氣）需求而發(fā)生變化。從非承重
、寄生型TPS演變到結(jié)構(gòu)集成TPS設(shè)計(jì)，是為了減輕重量。結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)是繼
續(xù)研究能承受更高溫度的材料，使TPS厚度要求最小化。這種方法包括熱結(jié)
構(gòu)概念——材料不需要額外的熱保護(hù)就能耐高溫，包括使用陶瓷基復(fù)合材
料和很尖端的材料。對(duì)于高超聲速飛行器，研究重點(diǎn)是其可重復(fù)使用性，
從而降低壽命周期成本。
  目前一個(gè)重大的挑戰(zhàn)仍然是無(wú)法對(duì)許多應(yīng)用程序進(jìn)行“飛行試驗(yàn)”，
尤其是進(jìn)入行星的條件要求，這就造成了對(duì)組合試驗(yàn)的依賴。組合試驗(yàn)即
伴隨著數(shù)學(xué)模型在各種各樣的模擬條件包括那些不能進(jìn)行直接試驗(yàn)的條件
下使用一系列試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行的試驗(yàn)。

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