大气环境下高温结构极端热载荷生成方法

V416.5; 针对高超声速飞行器在地面试验中的严酷气动热载荷模拟难题,提出了一种基于石墨的大气环境下高温结构极端热载荷生成方法.形成了一种石墨加热元件热应力减缓设计方法,确保了大功率加热时的石墨加热元件完整性;构建了一种基于双层气膜冷却的石墨封闭透波工作环境营造方法,避免了石墨加热元件在高温下接触氧气从而发生剧烈氧化,实现了大气环境中大热流载荷施加;基于前述方法研制了模块化石墨超高温加热装置,并针对C/SiC试验件开展了大气环境下加热能力试验测试.研究表明,超高温石墨加热装置具备大气环境中超高温加热能力,最大辐射热流达到了1.38 MW/m2,试验件热面温度达到了1 800℃级,升温速率达到...

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Published in西北工业大学学报 Vol. 42; no. 6; pp. 979 - 986
Main Authors 王彬文, 张仡, 秦强, 陈宏, 吴敬涛
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国飞机强度研究所 强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安 710065%中国飞机强度研究所 强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安 710065 01.12.2024
西安交通大学 航天航空学院,陕西 西安 710049
Subjects
thermal test
热载荷生成
快速升温
atmospheric environment
thermal load generation
大气环境
graphite heating
rapid heating
热试验
石墨加热
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ISSN1000-2758
DOI10.1051/jnwpu/20244260979

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Summary:V416.5; 针对高超声速飞行器在地面试验中的严酷气动热载荷模拟难题,提出了一种基于石墨的大气环境下高温结构极端热载荷生成方法.形成了一种石墨加热元件热应力减缓设计方法,确保了大功率加热时的石墨加热元件完整性;构建了一种基于双层气膜冷却的石墨封闭透波工作环境营造方法,避免了石墨加热元件在高温下接触氧气从而发生剧烈氧化,实现了大气环境中大热流载荷施加;基于前述方法研制了模块化石墨超高温加热装置,并针对C/SiC试验件开展了大气环境下加热能力试验测试.研究表明,超高温石墨加热装置具备大气环境中超高温加热能力,最大辐射热流达到了1.38 MW/m2,试验件热面温度达到了1 800℃级,升温速率达到了40.3℃/s,为高超声速飞行器结构热试验提供了技术条件.
ISSN:1000-2758
DOI:10.1051/jnwpu/20244260979