赵旭升，张肖肖，杨志斌，丛琳华

(中国飞机强度研究所，陕西 西安 710065)

1 引 言

高速飞行中的飞行器，因空气摩擦使得飞行器壁面温度升高，而飞行器表面的高温必然传至机体结构内部，致使机体内部温度超过结构材料的温度耐受极限，导致飞机结构失去承载能力，引起重大事故。所以，高速飞行器在其表面都包含防热结构(TPS：Thermal Protection System)。

高速飞行器的TPS安装在高超声速飞行器表面，具有隔热承载能力，以保护飞行器的防护系统。国外TPS的研究起步远远早于我国，已成功研制出了以陶瓷隔热瓦为主的第一代TPS和以金属防热面板为主的第二代TPS，以及现正在研制的耐高温复合材料面板TPS[1，2]。

本文以石英陶瓷为研究对象，在石英陶瓷与结构底面板之间增设空气隔热，采用试验方法探讨这种热防护组合结构在典型热冲击试验下的隔热性能，为设计出一种高效的热防护结构提供试验支持。

2 试验实施过程

2.1 试验件支持

试验件为陶瓷板(厚度d1)与底板(厚度d3)组合而成，其中底板为气凝胶材质，长度和宽度均为200mm。在陶瓷板与底板之间采用隔热垫隔离出厚度为d2的空气层，结构示意图如图1所示。

图1 试验件结构示意图

试验工装利用底板材料模拟绝热的封闭腔，腔体通过旋紧装置对试验件进行压紧,工装底板水平置于支持架上。试验件通过4个顶杆置于封闭腔内[3]。试验安装形式如图2所示。

图2 试验安装形式示意图

2.2 试验载荷

共设置两种试验热载荷，分别为瞬态热冲击载荷与稳态热冲击载荷。……