梁 馨，方 洲，程 雷，罗丽娟，贺朝晖，吴永智

（航天材料及工艺研究所, 北京 100076）

引 言

在深空环境中，探测器在进入行星大气过程中，高速流动的气体与飞行器表面强烈摩擦，形成严酷的气动加热环境，产生大量热量，将会导致飞行器被烧毁。热防护材料能够阻止热量传入探测器内部，从而维持探测器内人员及设备的正常工作，是决定探测成败的关键技术之一。防热材料可分为烧蚀型和非烧蚀型，其中烧蚀防热材料是通过材料在高温下发生的物理化学反应带走热量，并通过一定的热耗散机制保证探测器内部温度在要求范围内。国内外大多数空间探测器都采用烧蚀型防热材料，根据不同探测器进入或再入条件的不同，烧蚀材料的性能要求也不同。中国探测器根据不同的探测任务，其气动加热环境存在很大不同，近地轨道返回的探测器热流状态相对较低，时间较长；而月地轨道返回的探测器则由于返回轨道不同，气动加热除低热流长时外，还需兼顾高热流短时，对热防护材料提出了更高要求。

未来的深空探测任务中，更倾向于在一次探测中实现更多探测目标，发射时的载荷较大，因此深空探测器的轻量化要求非常高，有效载荷的分配也十分严格。而减轻防热结构重量对于有效载荷的利用至关重要，因此对防热材料提出了新要求，即在轻量化的苛刻要求情况下实现材料良好的烧蚀防隔热性能。

蜂窝增强防热材料采用密度较低的蜂窝结构作为增强体，是实现轻质防热材料的一种途径，而蜂窝结构内部的材料具有多维度设计特征，可赋予防热材料良好的防隔热性能和轻量化特征。……