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航空航天论文精选4篇

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论文是一个汉语词语,拼音是lùn wén,古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想 以下是小编整理的航空航天论文精选4篇,欢迎阅读与收藏。

第一篇: 航空航天论文

作为一名大学教师我和同学们一起观看了两个小时的报告,杨利伟英雄详细介绍了我国载人航天事业的发展,回首了载人航天走过的不平凡历程,展望了未来。同时也从个人飞天经历和体会出发,用生动的事例讲述了“精神的力量、民族的力量、担当的力量”在促进载人航天事业快速发展、成就航天梦中所起到的重要作用。

载人航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中体现,是衡量一个国家综合国力的重要标志。通过观看学习,我深刻理解了在实施载人航天工程的进程中,中国航天人员牢记党和人民的重托,满怀为国争光的雄心壮志,自强不息,顽强拼搏,团结协作,开拓创新,取得了一个又一个辉煌成果,也铸就了特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的载人航天精神。

50多年来,中国航天事业从无到有、从小到大、从弱到强,走出了一条具有鲜明中国特色的发展道路。伴随着航天事业的发展,在出成果、出人才的同时,航天科技工业培育形成了航天传统精神、“两弹一星”精神和载人航天精神。航天“三大”精神是航天文化在不同历史时期的具体体现和继承发展,是伟大的民族精神与航天实践相结合的产物,是中国航天事业之魂,也是中国航天企业文化之魂。

1神舟五号飞船零配件产地几乎涵盖了大半个中国,并以百分之百的发射率和零失败率,创造了航天发射史上的辉煌。各参研参试部门和单位为完成神舟五号载人航天飞行任务做了大量精益求精的准备工作。

从每一颗螺丝钉,每一个焊接缝,到我们在荧屏中看到的宇航员细致的检查安全系带的动作,认真地阅读飞行手册等,这一切都是高质量、高标准、一丝不苟的,是来不得一丝疏忽大意的。

可以说,航天员在训练和任务过程中的一些困难,很多情况下没有一种精神和信仰的支撑是根本无法克服的。

为了适应和耐受航天飞行带来的超重现象,航天员要在地面进行大量的离心机训练,最大要承受约8个G的过载,也就是相当于你体重8倍的负荷压在你身上,整个面部会被拉变形,眼泪会不由自主的往外流,自己根本控制不住,全身上下非常难受。训练中,航天员手里都有一个报警器,只要你感到承受不了时,就可以按响它,让工作人员把机器停下来,可是直到今天,在18余年的航天员训练中,没有任何一个航天员把这个报警器按响过。是什么支撑着他们,我想是一种精神和信仰。

而我从事教育职业,应尽心尽责,尽自己最大努力,求得不断进步,把每一件工作中看起来很小的事情都做好、做精、做细,我们的工作才能出更多的成绩,我们自身的能力也才会有所突破。在自己平凡的岗位上默默奉献、认真负责、一丝不

2苟、善始善终,永远保持主动率先的精神,满怀热情地完成每一项工作任务,从而实现自己的人生价值。也正是心中那份精神与信仰,支撑着航天人一路前行、坚持不懈。支撑着航天员忍受一切不适,在任何困难面前都不退缩。作为一个辅导员,我也应勉励同学们强化责任意识,建立担当精神,提升能力素质,来实现自己的人生目标,共建中国梦。

“我为我们的祖国感到骄傲!这是杨利伟英雄出舱后说的第一句话。如果现在回过头来让我想一想还有什么语言能够代替它,我觉得真的没有语言能够代替,当你身临其境的时候,你真的是为祖国的伟大感到骄傲。所以当我们执行完任务回来之后,祖国和人民给了我们很多的荣誉,我们真的感觉这些荣誉不是属于哪一个个人的,它更多的是属于航天人的,更多的是属于全国人民的。”

以上是我提升职业素养,发展教育的一些心得体会。今后我将以此为动力,激励自己更加刻苦勤奋,兢兢业业工作,为提高教学水平和教学质量,更好的工作。

第二篇: 航空航天论文

摘 要:国外商业航天发展情况探讨。

关键词:关于航天的论文

一、全球商业航天发展总体情况

当前,全球航天产业蓬勃发展,航天经济数据不断上扬。据美国航天基金会发布的数据,2015年全球航天产业总收入约为3230亿美元,其中商业航天收入超过2460亿美元,占比约76%;通信、遥感等商业航天产品和服务收入达到1263.3亿美元,占全球航天产业收入的最大份额,约39%;通信与导航地面设备制造收入1105.2亿美元,占比全球航天产业收入约34%。可见,商业航天已成为世界航天产业的主要构成和全球航天经济发展的主导力量,通信、导航、遥感三大卫星产业成为商业航天发展的支柱产业。全球卫星产业已自上至下形成成熟的卫星制造、发射服务、卫星应用产业链;卫星制造与发射服务构成产业链上游,卫星应用由地面设备制造与卫星运营和服务两部分组成,构成产业链下游。据2017年7月美国卫星产业协会(SIA)最新报告显示,2016年全球卫星产业收入为2605亿美元,其中卫星服务和地面设备制造收入达到2411亿美元,占比为92.6%;卫星制造和发射服务收入为194亿美元,占比为7.4%。可见,卫星产业发展重心已完成从产业链上游向下游转移,整个产业结构已趋于稳定,产业下游收入大幅超越上游收入成为价值高地。按应用类别,卫星产业细分为卫星通信产业、卫星导航产业和卫星对地观测产业三部分。根据欧洲咨询公司最新数据,全球卫星通信产业收入1460亿美元,占比约62%;卫星导航产业收入855亿美元,占比约36%;卫星遥感产业收入52.1亿美元,占比约2%。可见,卫星通信产业的发展最为成熟,产业规模最大;卫星导航产业近年来随着智能终端和移动互联网应用的普及,进入发展的快车道,导航地面设备销售与增值服务收入不断攀升;卫星对地观测产业占比不大但发展迅猛,目前正由传统市场向更强调开放、创新和商业化发展的新型市场转型。

二、国外商业卫星通信领域发展情况

卫星通信产业是全球卫星产业中最早实现商业化的领域,是卫星产业三大子产业中收入比重最大的业务领域。伴随近年来信息服务需求(特别是卫星宽带服务需求)的增长以及卫星研制与应用技术的演进,产业规模一直保持稳定的增长态势。传统商业卫星通信领域主要为用户提供卫星直播、卫星音频广播、卫星固定通信和卫星移动通信服务。近年来,卫星宽带互联网市场不断升温,为满足日趋多样化的带宽密集型应用需求,包括成熟通信卫星运营商、各类科技与互联网公司等,纷纷斥巨资打造高通量的宽带互联网星座(包括高、中、低轨各个类型),瞄准机载WiFi、海事宽带和高铁宽带以及个人消费者宽带接入等领域,未来将在极大程度上塑造和影响卫星通信产业的发展和布局。

在轨商业通信卫星统计截至2017年9月5日,国外共有557颗商业通信卫星在轨。在轨商业通信卫星当中,美国数量最多,共计286颗,欧洲129颗,俄罗斯20颗,日本17颗,其他国家共计105颗。如图1所示。从轨道分布来看,GEO仍然是各大运营商最为青睐的轨道,其次是LEO,MEO和HEO分布较少,但这一格局将在未来几年内发生巨大变化。随着中低轨道巨型星座计划的持续实施,未来,数千颗、甚至上万颗低轨道卫星在轨的场景也非空想,在轨卫星规模上LEO将很有可能快速超越GEO。

2.卫星通信产业发展现状

(1)金字塔型的产业价值链从产业链构成的角度来看,卫星通信产业保持了与整个卫星产业基本一致的结构。自上而下依次由卫星制造、发射服务和卫星应用组成,但在细分产业行为主体上具备自身的特点:由于下游的卫星应用领域在全球范围内商业化发展已十分成熟,掘取了产业链的绝大部分收入,导致上下游的收入规模比例达到1:20左右。从公司数目上也能一窥端倪,目前主要的上游制造商和发射服务商仅有20余家公司,进入门槛很高,而下游包括运营商、服务提供商和终端制造商在内,共有超过1700家公司,市场繁荣活跃。

(2)欧美制造商在GEO商业通信卫星领域垄断地位明显卫星制造方面,从2012-2016年GEO商业通信卫星订单情况来看,共有12家制造商获得90颗GEO商业通信卫星订单。劳拉空间系统公司、波音公司、轨道ATK和洛马4家北美制造商共获得60%的市场份额,空客防务与航天、泰雷兹-阿莱尼亚航天公司、不莱梅轨道高科技公司、萨瑞卫星技术公司4家欧洲制造商共获得24%的市场份额,美欧六大制造商继续占据80%以上的市场份额。此外,其他的市场份额分散于俄罗斯的信息卫星系统-列舍特涅夫公司、俄罗斯的达斡亚航天发展中心、日本的三菱电机公司等卫星制造商。如图2所示。

(3)卫星应用服务业整体快速增长态势放缓根据SIA的划分标准,卫星通信运营服务业按照业务类型可进一步分为大众消费业务、卫星固定通信业务和卫星移动通信业务。其中,大众消费业务包括卫星电视直播业务、卫星音频广播业务和消费卫星宽带业务;卫星固定通信业务包括转发器租赁业务和管理网络服务;卫星移动通信业务包括移动话音业务和移动数据业务。据SIA数据统计,2016年,全球通信卫星运营服务业总收入达1257亿美元,同比增速放缓至0.2%。其中,大众消费通信服务收入1047亿美元,继续在整个卫星通信运营服务业收入中占据最大的比重(83%),同比微增0.4%;卫星固定通信服务收入174亿美元,同比下滑2.8%,是卫星通信运营服务业中首次出现下滑的部分;卫星移动通信服务业务收入36亿美元,同比增长5.9%,保持了高速的增长态势。

三、国外商业卫星遥感领域发展情况

当前,商业遥感卫星市场正在悄然发生一场变革。政府市场虽仍是这个市场的主角,占据大部分的市场份额,但商业市场也已初露头角,众多新型卫星公司纷纷创立,快速扩展着运营与服务的范围和内容。商业化程度不断提高已成为遥感卫星市场发展的主要趋势。新研制的遥感卫星将朝着更小、更便宜、响应速度更快的方向发展。新兴市场需求的不断增长将带来新的产业机遇。商业遥感卫星市场正在走向空前繁荣。

在轨商业遥感卫星统计截至2017年9月5日,国外共有414颗民商用遥感卫星在轨运行,美国281颗,欧洲40颗,俄罗斯9颗,日本15颗,印度21颗,韩国5颗,其他国家43颗。美国仍是拥有民商用遥感卫星最多的国家,并且在数量和能力上占有绝对优势。如图3所示。从卫星用途来看,民用卫星145颗,约占35%,商用卫星269颗,约占65%。相比2015年底36%的比例,以及2016年底43%的比例,目前在轨商用遥感卫星无论是从绝对数量上还是占比上,都有了提高,可以看出商业化是民商用遥感领域的一个发展趋势。除了纯商业遥感卫星外,俄罗斯、印度、日本、韩国等国家主要通过销售政府遥感卫星数据来推动商业化发展,卫星发展以政府投资为主,仅商业销售其数据产品。

1.卫星遥感产业发展现状

(1)较完整的上下游产业价值链目前,全球卫星遥感产业已经形成较为完整的上下游产业价值链,分别为卫星制造业、发射服务业和卫星应用服务业三大部分,其中卫星应用服务业涵盖卫星运营商、分销商和增值服务商。当前卫星遥感产业仍处于过渡阶段,应用服务市场竞争日益激烈,占据整个遥感卫星市场约85%以上的份额,中高分辨率数据成为主流,创新型数据分发策略与商业开发模式层出不穷,这些都为新产业形态的加速形成创造了条件。此外,新兴产业主体力量和私募资金等不断涌入,使产业内部的并购重组成为新常态。总体而言,卫星遥感产业正处于向市场化、开放式、融合式发展的重要转型时期。

(2)传统商业运营商进军小卫星市场,新兴小卫星星座加速部署一方面,以数字地球(Digitalglobe)公司为代表的传统商业运营商继续部署新的高分辨率遥感卫星,并企图进军小卫星领域,多方面提高行业竞争力。2016年2月,DigitalGlobe与沙特阿拉伯政府签订合作协议,联合研制光学遥感小卫星星座,卫星数量至少6颗,分辨率优于1m,计划于2018和2019年发射。尽管新兴商业运营商快速发展,但当前主宰商业数据市场的仍为少数公司,即Digitalglobe(现已并入加拿大MDA公司)提供甚高分辨率光学数据,欧洲空客防务与航天公司同时提供甚高分辨率光学和雷达数据,MDA公司提供雷达数据,这些公司共同占据整个商业市场一半以上的份额。另一方面,以行星(Planet)公司等为代表的越来越多的新兴运营商进入商业遥感小卫星领域,发展的卫星星座也从原来的光学卫星扩展至气象、雷达卫星等。2016年5月,阿根廷卫星逻辑公司(Satellogic)发射了其阿列夫卫星;遥感小卫星星座的首批2颗业务卫星,并计划制造和发射300颗遥感小卫星并构建星座,将能实现5min内对全球任意位置重访;2016年9月,Planet公司获得美国国家地理空间情报局(NGA)2000万美元采购合同,成为NGA推行商业地理空间情报战略的重要服务商,将基于其(Flock)星座采集的全球中分辨率遥感图像,为NGA快速高效地提供地理空间情报信息支持服务。

(3)遥感服务产业增长迅速,应用模式加速创新据SIA数据统计,2016年全球遥感卫星服务业收入共计20亿美元,同比2015年遥感服务的收入增长了11%。收入增长主要源自于传统卫星遥感公司业务的持续增长,以及一些新兴公司凭借新近部署的卫星和并购其他公司的卫星获得的业务收入。其中2016年美国遥感卫星服务业收入为8亿美元,占2016年遥感卫星服务总收入的40%。微纳卫星技术迭代创新以及商业资本推波助澜,带动大量新兴运营商进入卫星遥感市场,发展数十星乃至百星规模的小卫星遥感星座,提供全球数据快速更新、成像与视频能力兼备的服务,并借助大数据、云计算等信息技术,向终端用户提供数据分析和增值服务。卫星遥感业务快速增长和应用模式创新发展,推动全球卫星遥感市场格局不断调整。Digitalglobe、空客等传统运营商积极面对和适应市场变化,在维持原有服务品类和业务模式的基础上,着力拓展端到端服务能力,推出在线增值服务和定制化的地理信息产品。Planet、Spire等新兴运营商将卫星遥感与大数据技术深度对接,在进军政府和行业用户市场的同时,积极探索面向大众消费用户的定制化、个性化服务及全新商业模式。

四、国外卫星导航领域发展情况

卫星导航系统是重要的空间基础设施和典型的军民两用系统,世界主要航天国家均已发展或正在发展卫星导航能力,部署卫星导航系统。随着卫星导航应用的"不断发展,卫星导航商业应用不断扩展,形成了以行业应用为主的商业应用市场;随着卫星导航与通信、GIS系统的不断融合,未来位置服务将成为卫星导航最重要、最具前景的商业服务市场。

在轨导航卫星统计截至2017年9月5日,国外在轨运行导航卫星87颗,其中美国32颗,欧洲18颗,俄罗斯27颗,印度7颗,日本3颗。如图4所示。从导航卫星在轨情况可以看出,美国维持着全球最大的卫星导航星座,工作卫星数量达到31颗;俄罗斯保持着GLONASS系统星座的稳定,工作卫星数量维持在24颗;欧洲伽利略系统投入初始运行,提供导航服务的卫星为11颗;印度完成IRNSS区域导航卫星系统部署,但尚未投入运行;日本正在进行卫星导航系统的建设,在轨卫星3颗,其中2017年发射2颗,提供GPS增强服务。从整体来看,至2016年底全球卫星导航系统多系统并存的格局已基本形成,至2020年多系统并存的格局将全面形成。仅从全球卫星导航系统的角度分析,2020年左右四大全球卫星导航系统(美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、中国北斗系统、欧洲伽利略系统)将全部投入运行,届时全球在轨并提供导航服务的全球卫星导航系统卫星数量将达到、甚至超过120颗,将能够为全球用户提供精度更高,可用性、完好性、安全性更好的服务。

卫星导航产业发展现状据SIA数据统计,2016年全球GNSS设备销售收入846亿美元,较2015年增长8%,占2016年全球卫星地面应用装备销售额的74%,与2015年的73.7%基本持平。如图5所示。由此可看出,GNSS应用装备在全球卫星应用装备市场占据绝大部分市场份额。

五、结论

从国外商业航天发展情况来看,技术的发展、信息的融合、公众的应用是商业航天发展的一般范式;创新加剧竞争,竞争撬动增量,增量驱动发展;国外传统航天企业基于全产业链不断开展内核改造与能力布局,提供的商业产品服务类型渐趋多样,但卫星制造和卫星发射仍是其主要业务,并围绕用户需求不断改善服务能力;大卫星朝高容量、高性能、高可靠、高性价比方向发展,小卫星、微纳卫星蓬勃发展;新兴航天公司着力构建产业链独特优势,通过商业模式创新逐渐成为全球商业航天市场的破浪者和改革引领者;商业航天发展需要政府强有力的政策和措施的推动,主要航天国家的发展经验都证明了这一点,但最终支持商业航天可持续良另据2017年5月欧洲GNSS局(GSA)发布的第5版《GNSS市场报告》显示,2016年全球卫星导航在用装备数量超过50亿部,全球卫星导航应用装置与增强服务收入约500亿欧元(约581.5亿美元),增值服务收入约600亿欧元(697.8亿美元),且将保持快速增长。

第三篇: 航空航天论文

XXX同学是XXX以优异成绩直升进入省重点中学的优秀学生。两年多来,该生以其学习刻苦努力、为人稳重谦和、工作职责心强、特长优势突出、抱负理想远大而深受老师和同学的称道。

该生学习主动性、自主学习潜力很强,除了学好日常各门功课外,利用很多业余时间参加了生物和物理竞赛。个性是生物竞赛过程中自学了竞赛有关的大学课程,查阅了很多资料,花了不到一年的时间就取得了苏州市第一、江苏省名列前茅的骄人成绩。物理竞赛虽然参加时间短,也取得了省二等奖的好成绩,显示了该生学习方面的不凡实力。

该生为人谦虚,真诚待人,做事认真,在班级具有很高的威望。作为班级文娱委员,组织的班级大合唱获得全校第一,集中体现了他的组织潜力和奉献精神;哪怕是每次班级卫生值日等细小事情都能看出他做事的态度和职责心,能够说把工作交给他是再放心但是了。

该生爱好阅读,知识面广,关心时事,勤于思考。校园研究性学习汇报中表现突出,班级热点问题讨论总少不了他的身影。由于他的音乐特长,在校园活动、班级历史剧中都有上佳的表现,其扮演的“国王”的领袖气度和风采让人记忆尤为深刻。正因为有如此出色的表现,在进入高中学习的两年多来,每学期均被评为校三好学生或三好学生标兵。

出于对生物学的浓厚兴趣,该生已确定了立志在生物学科有所作为的远大理想,并已开始付诸于行动,校图书馆常能留下他翻阅生物学科书藉的身影,业余时间也常能见他在潜心阅读生物学科方面的资料。

XXX同学是一个有理想有抱负的学生,在他的眼神里,我看的是执着,看到的是坚毅,看到的是他对未来的无限憧憬。为了自己的理想,他总是专注于脚下的道路。“机遇偏爱于有准备的头脑”,相信他将来必须会有非同一般的建树!

鉴于以上状况,我们认为XXX同学基本素质十分优秀,是一位不可多得的适合从事科学研究的好苗子,我力荐XXX同学参加贵校保送生选拔。

XXX

20xx年XX月XX日

第四篇: 航空航天论文

摘要:本文扼要引见航空航天范畴热防护技术的开展概略,重点引见碳/碳复合资料、多孔纤维陶瓷资料、陶瓷基复合资料、热涂层技术、隔热资料、轻质烧蚀资料等,并对热防护技术的开展趋向作扼要评述。

关键词:热防护技术; 碳泡沫资料; 多孔纤维陶瓷; 陶瓷基复合资料;热障涂层 ;隔热资料; 轻质烧蚀资料

前言

在航空航天范畴,航天飞行器以高马赫数穿越稠密大气层飞行,飞行器外表会产生严重的气动加热,容易产生热损伤。因而热防护技术是航空航天范畴至关重要的关键技术之一。

在航空航天范畴,热防护主要采用防隔热资料的方式。下面扼要引见目前比拟前沿的几种防隔热资料,轻质烧蚀资料、碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、无机纤维隔热资料等的开展现状与应用。

1热防护资料开展概略

烧蚀类热防护资料发张历史较长,应用较普遍,如以纤维为加强填充资料的纤维加强酚醛资料和以酚醛树脂为粘合剂的热防护复合资料。目前应用最普遍的是纤维加强酚醛资料[1]。传统的烧蚀热防护是以牺牲热防护资料质量来换取防热的效果,无法应对当今航天器外形不变的请求,于是提出了非烧蚀资料的概念。非烧蚀资料是一种能够反复应用的新型热防护资料。关于该种资料来说,提高极限运用温度和高温性能、提高标明抗辐射、抗氧化才能、防隔热一体化和能量引导耗散机制的分离是目前研讨的热点和重点[2]。

因而下面将先简单引见一下轻质烧蚀资料,然后重点引见几种非热烧蚀资料,如碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、无机纤维隔热资料以及热涂层技术。

2 轻质烧蚀资料[3]

2.1 基体资料。基体是烧蚀资料的主要组成局部,不只能将资料中的各种组分分离成型,其性能好坏还直接影响整体构造性能。轻质烧蚀资料的基体资料普通包括弹性体和树脂基体两大类。

弹性体基体主要是各种橡胶及其混合物。硅橡胶具有延展率高、耐烧蚀和抗高温燃气冲刷的性能优点。但是,硅橡胶有密度较高、机械强度低和界面粘性差等缺陷,因而应用遭到一定限制。为此,研讨人员对硅橡胶进行了大量的改性研讨,其中改性的开展方向之一是共混改性,使烧蚀后碳层愈加致密、巩固,提高了烧蚀性能。

树脂基体烧蚀资料普通具有高芳基化、高分子质量、高C/O比、高交联密度,高残碳率等特性,是一类性能优良的烧蚀资料。目前较为成熟的树脂基体主要有硅树脂、酚醛树脂以及新型的聚芳基乙炔树脂等。

2.2 填料。作为烧蚀资料另一重要组成局部,填料主要起着提高烧蚀资料的机械性能、降低绝热层的导热系数、提高隔热效率、加强碳化层耐高温燃气冲刷性能和降低烧蚀率等作用。

3碳泡沫资料

碳泡沫主要有两种形态:一种是韧带网络型泡沫,另一种是微球型碳泡沫。

3.1韧带网络型泡沫。韧带网络型碳泡沫是一种石墨加强韧带网络型泡沫资料。该泡沫以沥青或聚合物等作为先驱体,经过石墨化和高温炭化处置,将无定形碳转化为多孔石墨韧带微构造,构成网状泡沫韧带,其性能与构造优于现有的碳/碳复合资料[1]。该种碳泡沫资料具有以下特性:一是泡沫和韧带是恣意排列于三维空间,因而具有各向同性的力学性能;二是韧带具有纤维构造的性能特征。并且这种碳泡沫资料的热导率大约是铜的6倍,是一种良好的导热泡沫资料。

3.2微球型碳泡沫。 空心碳微球泡沫是以高残碳树脂或中间相沥青为先驱体,先制成几何尺寸为微米的纳米级的空心微球,再用恰当的树脂作粘合剂将其注模成型,在氮气和氩气的氛围中经1100―2400℃的碳化和石墨化,得到空心微球构造的碳泡沫,当将其从室温高速加热到3100℃时,这种资料依然具有良好的力学性能,导热率较低,且由于微球大多是开孔的,力学性能欠佳。但用甲阶酚醛树脂为原型,经过微胶囊法先制备出酚醛树脂空心微球,注模成型,再经过碳化和石墨化处置,所制得的碳泡沫资料中的微球均是闭孔的,隔热性能和力学性能更为理想。

4多孔纤维陶瓷

多孔陶瓷具有化学性质稳定、比外表积大、耐热才能强、密度较低、刚度高、热导率低等优点,并且在力学、化学、热学、光学、电学等方面具有共同的性能,目前在别离过滤、换热、载体、蓄热、吸声隔音、隔热、曝气、电极、传感器、生物植入等诸多方面都有着普遍的应用。在航空航天范畴也不例外,如热防护系统中应用多孔陶瓷热障资料,在飞行器外壳隔热、发汗冷却构件、燃气轮机高温合金部件外表热防护等方面,可起到低金属外表温度、提高燃气工作温度、改善燃气效率、延长热端部件运用寿命的重要作用。

多孔纤维陶瓷具有各向异性的导热性能,有很多应用。作为热防护资料的陶瓷热障,因其导热的各向异性,在厚度方向上热导率较小,在垂直于厚度方向上的热导率较大,可以起到隔热和均布外表温度的效果,依据文献[4]中的计算和实验标明,多孔纤维陶瓷资料在一个方向的热导率是另一个方向的3倍左右,因而在厚度方向能够有效隔热的同时,还能够在外表方向上均布温度场,能十分有效的避免部分高温的呈现。

5 陶瓷基复合资料

陶瓷基复合资料是在陶瓷集体中引入第二相资料所构成的的多相复合资料。在陶瓷中参加纤维能大幅度提高资料的强度、改善陶瓷资料脆的缺陷,并提高运用温度。因而陶瓷基复合资料不只具有陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨、耐腐蚀的.优点,同时由于纤维的引入,时其具有相似金属的断裂行为,对裂纹不敏感,克制普通陶瓷资料脆性大、牢靠性差的致命弱点[5]。

克制陶瓷脆性的办法主要包括连续纤维增韧、想变增韧、微裂纹增韧以及晶须晶片增韧等。其中连续纤维增韧碳化硅基复合资料是目前最受关注的陶瓷基复合资料。

连续纤维加强陶瓷基复合资料具有高比强、高比模、高牢靠性、耐高温等优点,曾经成为军事、航天、能源等范畴理想的高温构造资料。主要应用于发起机熄灭室、喉衬、喷管等热构造件以及飞行器机翼前缘、控制面、机身顶风面、鼻锥等防热构件。

6 无机纤维隔热资料

隔热资料分为刚性隔热资料和柔性隔热资料,其中刚性隔热资料的研讨曾经根本成熟,这里主要引见柔性隔热资料。

近几年比拟受关注的新型隔热资料有:纳米隔热资料和功用梯度资料。

纳米隔热资料由于其共同的微构造特征赋予了资料极端优良的隔热性能 。 艾姆斯研讨中心、马赛尔空间飞行中心和肯尼迪空间中心分别展开了纳米隔热资料的研讨工作。在1999年时纳米隔热资料的研讨就曾经到达了相当成熟的阶段。 在适用化方面,纳米隔热资料曾经胜利应用于火星探测器的个别温度敏感部件及星云捕获器上。此外德国、瑞典、以色列、日本等国也展开了新型纳米隔热资料的研讨工作。目前曾经报道的常温常压下纳米隔热资料最低的热导率为0.013 W/ (mk),比静止空气的低一半。有材料报道的纳米隔热资料的运用温度普通都小于500 ℃,机械强度比拟差。进一步提高纳米隔热资料的运用温度及其它综合性能将是今后研讨工作的重点。

功用梯度资料的是由日本学者平井敏雄等在20世纪80年代首先提出的,他们最初打算将该资料应用于航天飞机的热防护系统和发起机的热端部件。功用梯度资料一种其构成资料的要素组成和构造沿厚度方向由一侧向另一侧呈连续变化,从而使资料的性能也呈梯度变化的新型资料。功用梯度资料在处理航空航天资料耐热性、短命命、隔热性和强韧性等特性时显现了非常宏大的应用潜力。在导热系数到达设计请求的前提下,它能克制多层热防护资料之间的层间缺陷和小块资料之间衔接艰难的缺乏。这应该是会成为将来航空航天热防护系统新一代的隔热资料。

7 热障涂层技术

当今航空发起机的主要开展方向之一是提高发起机涡轮行进口温度,以此来提高发起机的热效率。但随着涡轮行进口温度的提高,发起机热端部件所禁受的燃气温度和燃气压力不时提高。从上世纪40年代到上世纪末,航空发起机的工作温度快速上升,燃气温度已超越 1650 ℃。估计很快将到达1930℃。这样高的温度曾经大大超越现有合金的极限工作温度,因而,必需采用相应的措施。

一方面,能够向上面提到的一样继续研制新型高温资料,提高高温合金的耐热性能;另一方面,采用先进的冷却技术,如叶片冷却气膜设计及制造工艺的改良。在过去的50多年中,隔热资料对提高发起机工作温度曾经做出了很大奉献。但是在当前运用的发起机的工作温度下,燃气温度已超越镍基合金的熔点,基体资料自身以及发起机构造设计的改良使高温合金以至单晶高温合金简直已到达其耐热极限,因而要想经过合金资料大幅度提高热端部件、特别是叶片的工作温度曾经极端艰难。70 年代先进气膜冷却技术也由于高性能发起机的开展,发起机中可用冷气流量越来越少,依托气膜冷却技术进一步提高降温效果已没有太大的空间。在这种状况下,为了满足先进航空发起机对资料更苛刻的性能请求,热障涂层技术得到了普遍的应用和开展。

热障涂层是有导热性较差的陶瓷氧化物和起粘性作用的底层组成的防热系统,能够明显降低基体温度,具有硬度高、高化学稳定性等优点,可以避免高温腐蚀、延长热端部件的运用寿命,提高发起机功率和减少燃油耗费。

热障涂层的制备技术主要有:常规等离子喷涂、高能等离子喷涂、低压等离子喷涂、电子束物理气相堆积等[6]。

目前,已获实践工程应用的双层构造热障涂层的资料体系主要由4个资料基元组成:高温合金基体、陶瓷层、基体与涂层间的金属粘结层及在陶瓷涂层与过渡层之间构成的热生长氧化层(以氧化铝为主要物质成分)。其中,合金基体主要接受机械载荷;陶瓷涂层是隔热资料;粘结层在涂层受热和冷却过程中能缓解基体与陶瓷层的热不匹配。在热循环载荷作用下,各资料基元间遵照动力学原理互相作用,以动态均衡方式控制整体资料的热力学性能和运用寿命。

8完毕语

在航空航天范畴,热防护是重要研讨课题之一,随着新一代航天器的研发,对热防护提出了越来越高的请求。在研讨传统防热资料的同时,许多新型资料相继被人们关注。上面提到的碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、隔热资料、轻质烧蚀资料都是十分有前景的防热资料,在将来的航空航天范畴中将继续发挥越来越大的作用。同时,冷却和热涂层技术也将会不时完善已面对新的请求。

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