丁明松,刘庆宗,江涛,董维中,高铁锁,傅杨奥骁

中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所, 绵阳 621000

从1981年4月12日美国“哥伦比亚”号(OV-102)航天飞机进行首次载人轨道飞行到2011年7月8号“阿特兰蒂斯”号航天飞机第135次升空，航天飞机完成了一次又一次航天壮举[1]。尽管持续30年的航天飞机时代已经宣告结束，但人们从未放弃滑翔返回式天地往返运载器这一尖端领域，相关研究正不断推动航天科学关键技术发展[2]。

技术瓶颈是制约航天项目跨越式发展的关键。如气动热防护这类技术瓶颈问题得不到有效解决，航天型号的使用依然代价巨大。天地往返系统高速飞行时，面临的热障问题尤为突出，从未来发展趋势来看，运载器性能要求越来越高，气动热环境越来越严酷，给飞行器热防护系统设计带来极大的挑战[2]。

通过配置合适的机载电磁场系统，对高超声速流动进行控制，改善飞行器气动热环境，这就是高超声速飞行器磁控热防护技术[3]。对于高超声速流动，速度较高时，波后气体热电离产生等离子体具有足够的电导率，可直接应用于磁流体力学控制[4]；同时机载磁场通过电流响应控制，并安装于飞行器内部，无需改变飞行外部结构，因而具备响应快速、不改变气动外形、不影响其他被动热防护措施等优点[5]，满足了未来高超声速飞行器高效稳定、可重复使用的要求。

自20世纪90年代以来，得益于稀土磁工业的发展，易于制造便携的机载磁系统[4,6]，磁控热防护技术掀起了新的研究热潮。……