邓 婉 朱尚龙 周文勇 张宏波

（1 北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

（2 航天材料及工艺研究所，北京 100076）

0 引言

某型上面级复合材料气瓶受到姿控发动机长时间大羽流影响，热环境非常恶劣，为保证气瓶壁面最高温度不超过70 ℃，需要对其进行热防护。目前，针对发动机高温热源辐射加热、羽流热流影响的热防护主要采用由金属箔（镍或钛）和高硅氧布/硅酸铝纤维纸组成的高温多层隔热组件（简称“高温多层”）或无碱玻璃纤维带、石英纤维、镀铝薄膜等柔性防热材料，如张涛［1］在某探测器上采用高温多层设计隔热屏将推力室与探测器内部其他仪器分开，从而起到保护内部仪器的作用；徐繁荣［2］选择不锈钢遮挡板、硅酸铝纤维毡、石棉带、117 防燃布和镀铝聚酰亚胺薄膜作为长二丁火箭二级姿控发动机热防护材料；张忠利［3］针对定向姿控发动机受热部位选取镀铝薄膜加无碱玻璃纤维带和镀铝薄膜+高硅氧布两种热防护方案开展分析验证。然而这些热防护材料缺乏准确的热物性参数，有的热物性参数还与温度、具体组成、厚度等相关［4］，不同材料组合的隔热性能也存在很大的差别，这些都给热防护设计和仿真验证带来了困扰，为了制定合理有效的热防护设计方案并提高其可靠性，亟待准确掌握相关热防护材料及组合的耐高温和隔热性能。

地面热试验是一种对材料隔热性能进行考核的有效途径［5］。其中，石英灯加热方法加热能力强、加热时间长且易于控制［6-7］，适用于结构相对简单、表面规则平整的航天器（或部件）［8］，可用作气瓶热防护材料隔热性能研究的热流模拟装置。……