x_37b空天飞行器轻质非烧蚀热防护新技术

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1、2012年2月现代防御技术Feb．2012第40卷第1期MODERNDEFENCETECHNOLOGYVol．40No．1专栏*X-37B空天飞行器轻质非烧蚀热防护新技术鲁芹，姜贵庆，罗晓光，胡龙飞(中国航天空气动力技术研究院，北京100074)摘要:X-37B轨道飞行器是世界上第一个具有可重复使用、高超声速飞行、高机动变轨及快速响应能力的空天飞行器。X-37B突破了空天飞行器热防护技术的瓶颈，成功验证了新型的轻质非烧蚀热防护技术。分析了X-37B“全球快速精确打

2、击目标”的特殊功能对热防护系统的需求，提出了X-37B空天飞行器热防护系统的新技术———轻质、非烧蚀，最后探索了X-37B热防护新技术的实施途径。关键词:轻质化;非烧蚀;防隔热一体化;梯度化doi:10．3969/j．issn．1009-086x．2012．01．004+中图分类号:V435.14文献标志码:A文章编号:1009-086X(2012)-01-0016-05LightweightandNon-AblationNewTPSforX-37BAerospaceVehicleLUQin，JIANGGui-qing，LUOXiao-guang，HULong

3、-fei(ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics，Beijing100074，China)Abstract:TheunmannedX-37Borbitvehicleisthefirstreusablehypersonicaerospacevehicleintheworld，featuringinhypersonicvelocity，highlymobileorbitchangingandrapidresponsecapabilities．BrokenthroughtraditionalTPStechnologyhandicap，

4、X-37Bsuccessfullydemonstratestheperformanceofmostnotablethermalprotectionadvance．BasedonmilitarycommandsanalysisofX-37B，onekindofnewtypethermalprotectiontechnologylightweightandnon-ablationisputforward，andfurthermore，sci-entificapproachofX-37Bthermalprotectionexplored．Keywords:light

5、weight;non-ablation;integratedthermalprotection;gradientdesign攻防对抗、全面夺取制天权的必不可缺的关键武器0引言装备。热防护系统是空天飞行器最为关键的子系统随着现代航天技术的发展，继陆、海、空之后，之一，热防护技术是制约空天飞行器最终服役能力太空以其得天独厚的地理优势及其在政治、经济、军的关键技术。空天飞行器的“全球快速精确打击目事、外交等方面具有的极其重要的价值，已经被世界标”、“高机动性”以及“高可靠性和低成本”等要求军事大国视为维护国家安全和利益的战略制高点。对传统的热防护技术提出了严峻的挑战

6、。防热问题夺取制天权，已成为世界航天大国共同的战略目成为空天飞行器设计中的关键制约因素和主要技术标。瓶颈。以X-37B为代表的空天飞行器是21世纪空间2010年发射成功的X-37B是一种可以在地球*收稿日期:2011－07－10;修回日期:2011－08－20作者简介:鲁芹(1973－)，女，山东营南人。高工，博士，主要从事高超气动热防护研究。通信地址:100074北京市7201信箱16分箱电话:010－68190512E-mail:luqinbj@sina．cn鲁芹，姜贵庆，罗晓光，等:X－37B空天飞行器轻质非烧蚀热防护新技术·17·

7、近轨道、太空和大气层中飞行的、具有超强机动能力2X-37B空天飞行器中的热防护概况和快速响应能力的空天飞行器。它的发射成功引起全世界的高度关注。X-37B的一项重要任务是验证2.1可重复使用空天飞行器热防护概况及存在的新型的热防护系统，它的顺利返回与再次发射也预问题［1］示着这种新型防热系统取得了巨大突破。可重复使用飞行器高速再入大气时，飞行器的表面会产生严重的气动加热，引起表面温度极高，高1X-37B空天飞行器达几千摄氏度。飞行器的表面会发生氧化、相变等X-37B空天飞行器是一种可在各种

8、弹道轨迹上一系列化学反应，表面会出现不