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航天器瓷砖效果图

来源:整理 时间:2023-11-12 17:49:57 编辑:天象建材 手机版

3、为什么是“熨斗”形?浅析美国航天飞机外形与热防护系统

航天飞机从太空返回地球时,会通过与大气层的摩擦产生热量。早期的科幻作家和之前高超音速空天飞机的设计者都认为解决这个问题的最好方法是设计一个针状物体,它可以快速下降到地面,但事实恰恰相反。针可以直接吸收作用于其上的冲击波,大气摩擦产生的动能会转化为热能,热能高到绝大多数材料都不能幸免。在20世纪50年代,

他指出,类似铁的物体是重返大气层的最佳选择。航天器底部首先进入大气层,钝端产生的冲击波会在底部周围散射。冲击波含有大量的热能,并传递到地表。航天器表面只会被冲击波辐射。然而航天器的表面温度仍然接近1950℃,但已经有很多材料可以承受这样的高温。所以早期的航天器会让底部先进入大气,这样可以分散冲击波,隔离主热源。

4、科学家是如何解决 航天器的返回时受到的与大气层摩擦造成汽化的?

在宇宙中航天器特别是在航天飞机上,在与大气层摩擦的地方放一块防热瓦回来,相当于在墙上贴了厚厚的一层瓷砖。有了这层保护层,航天飞机可以安全穿越大气层,承受几千度的高温。隔热瓦通常由两层外层覆盖,外层为小于1 mm的高辐射陶瓷材料和导热系数极低的耐高温陶瓷纤维。首先在难熔金属蒙皮表面涂覆高辐射涂层的辐射热防护材料;另一种是较早使用的吸热防热结构材料。气动热被表面一层热容量大的耐高温合金防热蒙皮吸收,然后通过隔热材料阻止热量传导到航天器内部。

第三类是烧蚀防热材料,多用于一次性航天器的再入防热。它主要是由纤维材料或多孔颗粒和有机物组成的低导热复合材料。其原理是通过有机物的热化学分解和气化,带走大量的热量,留下的多孔碳层起到隔热和耐高温的作用。因为美国航天飞机需要多次使用,所以采用了表面具有高辐射性能的耐热瓦隔热技术,但据说NASA一直在考虑将最外层的耐高温陶瓷改为耐高温合金层,以解决目前耐热瓦过于易碎的问题。

5、宇宙 航天器完成任务回到地面时,怎样避免与大气的剧烈摩擦?

避免的不是摩擦,摩擦是不可避免的。避免了主体在摩擦中不被损坏,在航天器的外表面涂上热控涂层。另外航天飞机的外表面是瓷砖,可以耐高温,把衣服放在上面。如果能避免,就没有黑障了,不知道现在这些教材编写者还有多少常识。航天器外面确实有隔热瓦抗高温,但摩擦永远无法避免,这种摩擦不是致命的,事实上也是不可避免的。

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