Гіперсонічні ре-ентрі транспортні засоби працюють на швидкості, що перевищує Mach 5, що генерує екстремальне тепло через атмосферне тертя. Управління цим теплом є критичним для забезпечення безпеки і функціональності транспортного засобу. Цей випадок вивчає інженерні рішення, що реалізуються для вирішення проблем з тепломенеджментом під час перевтра.

Проектування об'єктивів та викликів

Основною метою було розробити термостійкий будова, здатне витримувати температуру до 3000°C. Виклики включають в себе підбір матеріалу, проектування системи термозахисту, забезпечення цілісності конструкції при тепловому стресі.

Система термозахисту (ТПС)

TPS є критичною складовою, яка знеболює транспортний засіб від екстремального тепла. Зазвичай він складається з матеріалів, які поглинають тепло через керовану ерозію, або керамічну плитку, яка відображає і розсіює тепло.

У цьому випадку для оптимізації теплопоглинання та відображення використовується поєднання шаративних покриттів та керамічної плитки.

Вибір матеріалу

Матеріали були обрані на основі їх термостійкість, міцність та ваги. Загальні параметри включають армовані вуглецево-карбонові композити та кераміка на основі кераміка. Ці матеріали підтримують структурну цілісність при високих температурах при мінімізації ваги.

Тестування та перевірка

Випробувано з використанням високотемпературних вітрових тунелів та термо вакуум-камер. Ці випробування імітували умови для перевірки ефективності системи теплоуправління та довговічності.

  • Матеріал довговічність
  • Теплова продуктивність
  • Структурна цілісність
  • Втрата ваги