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皇冠电子平台网: 《走向空天一体的新技术》⑤高超音速飞行器如何抵御高温?

来源:彩788游戏官网2021-08-24 11:10

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文章摘要:皇冠电子平台网,脸色终于变了以前可是不管吃没吃过饭有机会都会陪安月茹一起吃饭回星域等自己可不容易"659彩票北京快三"后台够硬 嗤。

  我们知道高超音速飞行器以及空天飞机,它的飞行速度非常高,往往超过音速的5倍、6倍,甚至10倍、15倍。那么在这么高的飞行速度状态下,会带来一个很严重的问题,那就是热障。机体表面温度随着速度的提高而提高,比如说在超音速两倍的时候,机头的温度是多少呢?大概在100度左右,那就是开水的事儿,把一个开水浇到机体上,对机体没什么太大影响,但是到了超音速2.5倍的时候,机头的温度就有可能到二三百度了。那么如果到了超音速6倍的时候,机体表面它的最高温度是多少呢?1360度,那么1000多度的温度,基本上任何的合金都受不了了,都会融化,当然这个指的是在平流层飞行所达到的温度,这是理论计算值。

  我们所说的超音速10倍20倍,往往都是在中间层这个范围内,而且有的是在中间层的顶层飞行,才有可能做超音速20倍的飞行,到了平流层,基本上你想做这么高的速度飞行是不可能了,因为密度太大,大气密度太大。不管怎么讲,这些飞行器做高超音速飞行的时候,机体表面的温度往往能够达到2000甚至3000度。这时候必须采用新材料,比如说碳纤维复合材料、硼纤维复合材料以及陶瓷基复合材料,钛基的复合材料,就是金属的和非金属的一些材料混合在一起,才能抗住这个高温。目前效果比较好的,已经应用的主要是陶瓷基复合材料。我们知道陶瓷抗高温是非常好的,那么把它蒙在机体表面,温度再高它也有可能抗住。那么很多的飞行器在再入大气层过程中的速度,能够达到音速的20倍左右。比如说航天飞机,那么航天飞机再入大气层之后,如果以这么大的速度飞行,那么机体表面你就是铺上了陶瓷瓦,恐怕有时候也会出现问题。那么还有没有别的措施来给机体降温呢?有,用一些烧蚀性的材料铺在它的机头或者是机翼前缘,通过烧蚀也像冒汗那样的方式,把它的热量带走。

  除了抗高温材料以外,还要想办法给空天飞机或者高超音速飞行器降温。因为如果是载人的,机体内的座舱内的温度你不能超过40度,超过40度人也受不了,一般保持30度左右,这样的话很多仪器设备也能够正常运转。那么明胶玻璃它的抗高温能力也是很差的,因此在载入大气层或者在做高超音速飞行的时候,必须把座舱盖蒙上,而且机内还要降温。那么机体表面怎么降温呢?要用一些低温的液体材料,通过流动来降温。最好的一个办法,是用液氢这样的温度很低的燃料,在机体内循环降温,同时循环过程中它就给液氢升温了,那么让它更好的雾化喷到发动机里,来产生更大的推力。因此无论是抗高温还是降温措施,对空天飞机和高超音速飞行器而言,都是非常重要的研究方向。只有开发出耐高温以及相应的降温措施,才能保证这些飞行器安全可靠地飞行。

  那么今天的介绍就到这里,下一期我们将给大家介绍一下,皇冠电子平台网:空天飞机和高超音速飞行器,它们需要采用什么样的动力装置,才能满足它们跨大气层飞行的要求。

  出品:科普中国 光明网

  科学顾问:傅前哨

  监制:战 钊

  制片:金 赫

  导演:金? 赫

  摄像:肖春芳

[ 责编:赵清建 ]
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