文章摘要:防热结构技术是高速飞行器基础,随着飞行速度提高、飞行时长,高速飞行器将面临更加严苛的力热环境,同时飞行器性能提升亟需快速实现轻质化高效结构。传统的飞行器结构采用承力、防热功能分体设计,防热方式主要是烧蚀、热沉、隔热、辐射式,结构功能单一,难以满足高速飞行器发展需求。新型防热结构由单一功能向多功能一体化结构方向发展,要求结构不仅需要具有耐高温、强度高、环境稳定好等特点,同时需要兼顾承力、透波、防热、能量管理等功能。一体化防热/承力一体化结构形式包括波纹夹芯、点阵结构等形式同时也出现了基于仿生学的蜂窝结构、莲藕仿生结构、角树叶篇仿生褶皱等结构形式。结合飞行器高效能源管理需求,一体化结构需要与热电转换技术、再生冷却技术、相变储能技术等技术相融合,实现多功能一体化高效结构设计。多功能一体化结构设计面临多专业耦合设计难度大、材料体系无法满足性能提升要求、制造工艺技术难以实现产品研制等问题,未来需要在先进结构设计、传热传质理论、热电转换、新材料、新制造工艺等进一步加强研究,及早实现多功能一体化结构的工程转化应用。

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论文DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.000110

论文分类号:V214.1;V414.1