航天器的“降暑”高招

文 張偉強

航天器進行高超聲速飛行或從太空返回地球時，其周圍的空氣因受到劇烈壓縮而出現高溫摩擦，使整個航天器“中暑”。

航天器“中暑”會導致結構的剛度下降，強度減弱，并產生熱應力、熱應變和材料燒蝕等問題；同時還會引起航天器內部溫度升高，使艙內工作環境惡化，嚴重時會導致艙內設備損壞甚至解體。因此，“中暑”對航天器來說是致命的。那么，如何才能為航天器 “降暑” 呢？

目前主要的方法有兩種：一種是通過合理設計氣動外形，降低氣流加熱；另一種是通過給航天器穿上“防護衣”來吸收或消耗掉外部熱量，避免熱氣進入航天器內部。

防護方式可以分為以下4類。

第一類是輻射法。通過在航天器表面涂有抗強輻射的涂層，將熱量反射出去，使其進入航天器內部的熱量大幅減少。

第二類是熱沉法。即利用“厚重的衣服”將航天器熱量吸收，降低加熱帶來的升溫。

第三類是發汗法。類似于人體的發汗吸熱，通過在航天器表面噴射冷卻液，達到吸收和消耗掉外部加熱的目的。

第四類是燒蝕法。通過防護衣材料的質量交換和材料相變進行吸熱，阻止航天器的熱量傳遞。

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(本文摘編自《中國航天報》飛天科普周刊，本欄目合作單位：

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