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        NASA探索新的熱防護系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)

        2017-12-16 15:48:04
        航天返回與遙感 2017年2期
        關(guān)鍵詞:工藝

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        NASA探索新的熱防護系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)

        2017年4月,據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)報道,NASA正在研制一項新的航天器熱防護系統(tǒng)(TPS)設(shè)計與制造工藝,目前已完成一部分試驗工作,未來有望在降低用時、成本和損耗的基礎(chǔ)上制造尺寸更大的燒蝕材料板材。

        熱防護系統(tǒng)(熱防護罩),可確保航天器在進入行星大氣時免受氣動熱的影響,是確保任務(wù)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)熱防護系統(tǒng)采用的燒蝕材料由于自身的脆性和大尺度制造生產(chǎn)的難度,在面對大質(zhì)量火星進入等需求時已經(jīng)很難滿足需求,NASA近年來設(shè)計的熱防護系統(tǒng)一直都是由許多小尺寸的“瓦片”裝配拼接而成,需在航天器氣動外形和燒蝕材料之間加入應(yīng)變隔離墊,并仔細(xì)填充“瓦片”之間的縫隙,整個過程繁瑣且用時較長。

        保形燒蝕材料是一種柔性的熱防護系統(tǒng),可在加工過程中塑形。

        NASA提出的新型保形燒蝕材料制造方案,有望縮短航天器的研制進度,減少裝配和預(yù)算負(fù)擔(dān)。該方案通過封閉的真空浸漬制造工藝,獲得大尺寸保形熱防護系統(tǒng),無需使用應(yīng)變隔離墊,可直接將燒蝕材料黏合在氣動外形上。

        喬治亞技術(shù)研究所的亞當(dāng)·西爾多(Adam Sidor)正在牽頭開展該項研究,NASA通過“空間技術(shù)研究合作”(NSTRF)項目為其提供研究經(jīng)費。

        與傳統(tǒng)的燒蝕材料相比,保形燒蝕材料更易于裝配,能以相對低的成本減少加工廢料和用時,解決許多傳統(tǒng)燒蝕材料固有的難題。

        NASA選擇“真空浸漬工藝”(VIP)加工保形燒蝕材料,利用封閉的模型提升樹脂滲透程度并控制揮發(fā)復(fù)合物?!罢婵战n工藝”依靠真空環(huán)境,將樹脂壓入纖維基底?!罢婵战n工藝”式的封閉成型加工工藝在工業(yè)界已有多年的應(yīng)用經(jīng)驗,但NASA的創(chuàng)新之處是將這項技術(shù)應(yīng)用于保形燒蝕材料加工制造。目前,西爾多已成功制造出小尺寸保形燒蝕材料,驗證了利用該技術(shù)的可行性,未來將開展大尺寸熱防護系統(tǒng)部件研制工作。

        (編自中國國防科技信息網(wǎng)2017-04-27)

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