余建榕，张 强，康慧芳*，章丹亭

（1.北京理工大学机械与车辆学院热能工程研究所，北京 100081；2.北京航天动力研究所，北京 100076）

0 引言

随着航天技术的不断发展，大型运载火箭低温推进剂贮箱越来越受关注。液氢/液氧低温推进剂是目前性能最高的推进剂，但其沸点低，极易蒸发，难以长期贮存，因此限制了其长时间在轨使用。低温火箭末级受到复杂外热流的影响，必须通过各种隔热措施使外界向低温贮箱的漏热量达到最小，以减少低温推进剂长期在轨过程中的损耗。

针对空间飞行器推进剂低温贮箱的绝热问题，美国NASA低温技术研究者在原有多层绝热技术基础上提出的聚氨酯泡沫（SOFI）/变密度多层绝热（VD-MLI）新型组合绝热结构具有绝热效果佳、质量小等优点，且能兼顾贮箱在太空中和地面上的绝热要求，是未来太空飞行器低温贮箱绝热结构的发展方向[1]。所谓VD-MLI指的是在绝热材料的低温区减小层密度，在高温区增大层密度，使得在相同的层数下绝热能力更强。贮箱内低温液体受热蒸发后，其温度与室温仍相差较大，NASA通过在VD-MLI中布置气冷屏结构，回收低温气体的冷量，使得贮箱液体蒸发量进一步降低[2]，这样就形成了SOFI+VDMLI+气冷屏的复合绝热结构，简称为气冷屏复合绝热结构。

目前，对于VD-MLI和气冷屏，国内外已经有研究者分别对其进行研究，但尚未有将两者有机结合起来的研究。Mclntosh[3]提出了逐层传热模型来预测MLI材料的导热性能。Hastings等[4]验证了逐层传热模型在模拟VD-MLI性能时误差小于6%。……