金刚007国语版全集:宇宙航天器完成任务返回地球时,面临与陨星同样的残酷生存环境。科学者是怎样解决这个问题的?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/30 02:13:32
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依靠高科技的防热瓦保护,让航天飞机能够安全通过大气层,但是防热瓦的损坏,也酿成过悲剧。

防热瓦非常关键,美国航天飞机一共有8种防热瓦,是哪8种,第一种叫低温重复使用表面绝热材料LRSI。第二种是高温重复使用表面绝热材料,HRSI。第三种是柔性重复使用表面绝热材料,FRSI,第四种叫高级柔性重复使用表面绝热材料,AFRI;第五种叫高温耐熔纤维复合材料,FRIC—HRSI;第六种叫增强碳/碳材料,RCC;第七种金属,第八种二氧化硅织物。这八种每一种的材料是不一样的,第一种它主要的结构叫碱性聚芳酰胺,这个主要是用在航天飞机的顶部,它的耐绝热的温度能耐394度温度,这块的温度在航天飞机重返大气层的温度是最低。

第二种它的成分主要是二氧化硅,四硅化合物,硼-硅酸盐,它主要是装在航天飞机的鼻锥周围,主体落架舱周围,鼻锥罩界面,机翼前缘,外储箱输送管路舱门,垂直尾翼前缘。它可以耐648摄氏度到1260摄氏度。第五种高温耐熔纤维复合材料,是用铝硼硅酸盐和纯二氧化硅纤维织成的复合纤维。

第六种是最重要的,它可以耐航天飞机重返大气层所经受的最高温度。它是把石墨和一种树脂纤把织成一种纺织品,然后在高度和真空下不断加热,最后它可以耐1700摄氏度高温。航天飞机什么地方最热呢?它主要是说它的鼻锥,还有机翼前缘,机翼前缘一共有44块RCC板,每个机翼是22块,鼻锥部分只有1块。

航天器表面的涂料有3种:熔化吸热型,汽化吸热型,碳化吸热型.它们使航天器的温度不至于上升太厉害

最后还要有降落伞,隔热材料是必备的,但也不能忘了降落伞

航天器是在十分严酷的温度条件下工作的,例如返回式航天器要经历-200°C以下到10000°C以上的环境温度变化。航天器的结构、仪器设备和所载生物都无法承受这样剧烈的温度变化。人造地球卫星上的有些红外遥感器还需要有超低温工作环境;广播卫星的大功率行波管要求强化散热;一些航天器的电子设备舱要求均匀而恒定的温度环境;航天飞机则需要解决多次重复使用的防热问题。航天器热控制一般可分为空间运行段热控制和过渡段热控制。前者是各类航天器所共用的技术,是航天器热控制的主要内容;后者除地面段热控制以外,主要是返回型航天器和进入有大气行星的空间探测器需要采用的技术。
空间运行段热控制航天器在轨道上受到太阳和行星加热,并向温度相当于4K的宇宙空间散热。宇宙空间是超高真空环境,所以航天器是以辐射方式与周围环境进行热量交换的。空间运行段热控制可分为被动式和主动式两类。
被动式热控制是依靠选取不同的热控材料和合理的总装布局来处理航天器内外的热交换过程,使航天器的各部分温度在各种工作状况下都不超出允许的范围。被动式热控制本身没有自动调节温度的能力,但它简单可靠,是热控制的主要手段。一般常用的技术有:①在航天器外壳表面覆盖特殊的温控涂层,以降低表面的太阳吸收率与热辐射率比值,这是航天器常用的热控制技术;②在外壳不同部位或仪器之间布置热管,把热端的热量导向冷端,减少部件、仪器之间的温度差;③在仪器或部件表面包敷多层隔热材料或低辐射率涂层,防止热量散失或阻隔其他热源;④采用在熔化、凝固过程中吸收和释放热量的相变材料,例如石蜡、水化物等,以缓和某些元、部件的高低温交替变化。除此之外航天器内部仪器设备的布局使热源分布合理并安排足够的传热通道,选择航天器外壳温度变化不大的表面作为仪器设备的散热热沉,以减少仪器设备的温度波动。
主动式热控制是当外热流或内热源发生变化时,自动调节航天器内部设备温度,并保持在规定的范围之内。主动热控制根据不同的传热方式分为辐射式、对流式和传导式三种:①辐射式热控制:当航天器内设备温度升高或下降时能自动改变表面组合热辐射率,从而改变散热能力以保持设备的温度范围,如热控百叶窗和热控旋转盘。②对流式热控制:在具有气体或流体循环调节的航天器内部改变流体的对流换热系数以实现温度调节,这类系统有液体循环和气体循环两种。流体在泵或风扇的驱动下将航天器内部热量引出,流经外部的热辐射器排向宇宙空间。③传导式主动热控制:将航天器内部设备的热量通过传导的方式散至外壳表面排向宇宙空间。热传导系数可以随设备的温度升降而改变,从而对设备温度起自动调节作用,如接触导热开关和可变热导的热管。电加热器也是航天器常用的主动热控制器件。电加热丝(片)安装在被加热部件上,通过遥控或自动控制加热。它的结构简单,使用方便,控制精度较高。

在航天器表层有隔热瓦和特殊涂料,这种涂料极易熔化、升华吸热,带走很多热量,以至于航天器不会被烧毁,但仍会有部分因剧烈的空气摩擦而损坏(外表面)~~~
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