高超声速飞行器的防热材料与防热结构进展

对高超声速气动热产生的过程及热防护系统进行了介绍,对飞行器防热材料方案进行了讨论,分析了高超声速飞行器材料选用方面的挑战.     

高超声速飞行器发展困境分析

介绍了高超声速技术的一些基本概念。在此基础上,说明了不同高超声速飞行器经历的不同飞行环境,以及不同的热防护系统需求。阐述了高超声速技术的发展历程,对推动高超声速技术发展的不同飞机和导弹技术进行了概括。根据当前高超声速飞行器发展现状,分析了高超声速飞行器的发展瓶颈。     

高超声速飞行器结构材料与热防护系统

随着人类对高超声速飞行器的不断探索,结构材料和热防护系统已成为高超技术发展的瓶颈。首先介绍了X-51A和X-43A的项目概况、结构材料和热防护系统,然后分别从高超声速试飞器超高温热防护材料、大面积热防护材料和热防护系统等几方面对X-51A和X-43A试飞器进行了分析,最后提出了结构材料和热防护系统发展的关键技术。     

HTV-2热防护系统及热结构技术研究进展

首先介绍了美国空军和国防高级计划研究局合作研制的HTV-2高超声速飞行器的飞行轨道,分析了HTV-2对热防护系统及热防护材料需求;概述了热防护系统及热防护技术研究情况;阐述了1 649℃以下的前缘材料、1 649℃以上的耐高温复合材料、高温多层隔热、大面积热防护系统、高温密封件等五方面的研究进展;最后对HTV-2的热防护系统及热结构技术进行了总结。     

陶瓷基复合材料在高超声速飞行器热防护系统中的应用

主要介绍了陶瓷基复合材料制成的热防护系统及热结构在吸气式高超声速飞行器不同部位(包括前缘、机身大面积区域和控制面)上的应用,并指出了存在的问题和面临的技术挑战。     

国外高超声速飞行器耐高温非金属结构材料研究现状

高超声速飞行器所要求材料具备的特性为耐高温,且在高温下仍具有高强度、高韧性、质量轻及环境耐久性好。在这方面,某些非金属结构材料比钛、高温合金等更适用。介绍了美国、法国、德国、日本等国家高超声速飞行器用耐高温非金属结构材料的最新研究开发状况,包括热防护系统、高温发动机结构件等方面的研究。涉及到的材料主要包括陶瓷基复合材料...     

高超声速飞行器热防护结构研究进展

热防护结构设计是实现与推进高超声速飞行器发展的关键技术之一。介绍了高超声速飞行器热防护结构技术研究现状,指出了其发展趋势:由单一的热防护结构向承载/防热一体化结构及多功能一体化结构发展;超高温材料、相变材料、仿生概念和热电技术开始引入热防护结构,并给出了高超声速飞行器热防护结构设计相关建议。     

高超声速飞行器精确制导对雷达技术的需求

根据高超声速飞行器的特点和高超声速飞行器精确制导技术面临的问题,探讨了高超声速飞行器精确制导对雷达技术发展的需求,内容涉及电气系统一体化设计、末端高精度打击、严酷的热约束、复杂战场电磁环境、信息化体系作战等方面。     

高超声速飞行器关键技术发展分析

分别从气动布局、推进系统、热防护系统和导航制导与控制系统四个方面介绍了美国高超声速飞行器关键技术发展历程,并对其关键问题的不同解决方案进行了对比分析,明确了各个方案的优缺点。根据当前美国高超声速研究计划及关键技术的发展趋势进行了预测,得出了如下结论:高超声速飞机和弹道式助推滑翔导弹的气动构型分别向翼身融合布局和乘波体布局方向发展;吸气式推进系统向双模态碳氢燃料超燃发动机和组合循环发动机方向发展;热防护系统向承载防热隔热一体化方向发展;导航制导与控制向智能化方向发展。     

高超声速飞行器翼面气动加热、辐射换热与瞬态热传导的耦合分析

为准确预测高超声速飞行器翼面的热环境以利于飞行器的设计。通过数值算例验证了基于参考焓法的气动加热工程算法的可行性;提出了一种高超声速飞行器三维翼面的气动加热、辐射换热、瞬态热传导的准定常耦合求解方法,通过与非耦合的气动加热、辐射换热及瞬态热传导方法相比,指出考虑耦合求解的必要性。在飞行器典型弹道飞行条件下,该耦合求解方法考虑气动加热、辐射换热、结构热传导耦合效应,实现了高超声速三维翼面温度的准确预测,该方法可用于高超声速飞行器气动热分析及热防护设计。     

HfB_2材料研究进展

说明了HfB2具有高熔点、高硬度和优秀的热导率(相对于其它陶瓷)等特性,是一种理想的高超声速飞行器热防护系统用材料.介绍了HfB2的基本性质,从HfB2的抗氧化性、烧结助剂、烧结工艺等三方面综述了HfB2的研究进展.     

美国准备开展第3次HIFiRE高超声速飞行试验

据报道,美国计划今年晚些时候开展第3次"高超声速国际飞行研究试验"(HIFiRE)。HIFiRE主要研究和论证吸气式高超声速飞行器的关键技术,并建立高超声速气动、热等关键指标的数据库,为高超声速飞行器的研制提供支持。     

高超声速飞行器周期飞行条件的确定

针对某一高超声速飞行器模型,用遗传算法优化了飞行器飞行航迹,优化得到的航迹为周期飞行航迹。结果表明,这种飞行航迹具有能耗小、热管理要求低等优点,是高超声速飞行器首选的巡航航迹。     

国外高超声速飞行器气动弹性和气动热弹性概述

概述了国外在高超声速飞行器气动弹性和气动热弹性领域进行的研究活动,重点关注对非定常高超声速气动力学的建模和把流体与结构之间的热传递纳入气动弹性求解等两个问题,归纳出了未来高超声速气动弹性力学和气动热弹性力学的发展方向。由于吸气式高超声速飞行器机体、推进系统和控制系统的强耦合性,未来的发展趋势是把先进计算气动热弹性法纳入飞行器的综合分析。     

HTV-2飞行器热防护技术分析

HTV-2是美国国防高级研究计划局(DAR-PA)和美国空军合作研制的高超声速飞行器。回顾了HTV-2飞行器热防护技术研究历程,概述了HTV-2两次热防护飞行试验情况,并对HTV-2热防护技术进行了简要分析,最后讨论了高超声速飞行器热防护研制所面临的问题与挑战。     

高超声速飞行器突防制导的发展现状与未来发展方向

高超声速飞行器在军用和民用领域均具有重要的战略意义。目前,各类拦截器发展迅速,为高超声速飞行器带来了极大挑战。研究高超声速飞行器的突防制导策略与方法,有助于发挥高超声速飞行器的各项优势,确保其作战效能和战略威慑能力。总结并梳理了现有高超声速飞行器和拦截武器的发展现状,分析了高超声速飞行器突防的优势和难点,对比分析了滑翔式和吸气式高超声速飞行器的突防特点。基于此,梳理并总结了现有的突防制导方法,提出了弹性突防制导技术、多高超飞行器协同突防技术、可解释的智能突防技术三个发展方向,可为未来高超声速飞行器的突防制导技术研究提供新的思路。     

刚性陶瓷隔热瓦研究状况及启示

刚性陶瓷隔热瓦是高超声速飞行器的潜在热防护材料之一。介绍和分析了美国刚性陶瓷隔热瓦的发展历程、应用相关技术以及在X系列飞行器上的应用,对其在高超声速热防护技术方面的借鉴作用进行思考。     

高超声速飞行器

介绍了高超声速飞行器的特点和关键技术。总结了目前研制的各种类型高超声速飞行器,如高超声速巡航导弹、高超声速侦察机等,并对其在未来军事领域的应用前景做出预测,为高超声速飞行器的研发提供参考。     

临近空间高超声速飞行器作战应用研究

临近空间高超声速飞行器是21世纪武器系统的重要组成部分,是未来联合作战的重要作战平台。分析了临近空间高超声速飞行器的作战任务,研究了高超声速飞行器的作战样式,并对高超声速飞行器的对未来联合作战产生的影响进行了讨论,总结了对抗高超声速技术的一些策略。     

X-37B轨道飞行器热防护系统概况

X-37B轨道飞行器是美国波音公司制造的第一架可重返大气层并能水平着陆、执行在轨试验任务的可重复使用无人驾驶试验机,其所采用的热防护系统不同于以往的高超飞行器.介绍了X-37B的项目概况、热防护系统与热结构,以及所用材料目前的研究状况.