氣動(dòng)加熱與熱防護(hù)系統(tǒng)

物體與空氣或其他氣體作高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力轉(zhuǎn)為熱力的過(guò)程，全稱(chēng)是空氣動(dòng)力加熱。高速氣流流過(guò)物體時(shí)，由于氣流與物面的強(qiáng)烈摩擦，在邊界層內(nèi)，氣流損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使邊界層內(nèi)氣流溫度上升，并對(duì)物體加熱（見(jiàn)邊界層傳熱傳質(zhì)）。在高超聲速飛行中，飛行器周?chē)目諝庖蚴軇×覊嚎s而出現(xiàn)高溫，是氣動(dòng)加熱的主要熱源。氣動(dòng)加熱會(huì)使飛行器結(jié)構(gòu)的剛度下降，強(qiáng)度減弱，并產(chǎn)生熱應(yīng)力、熱應(yīng)變和材料燒蝕等現(xiàn)象，同時(shí)引起飛行器內(nèi)部溫度升高，使艙內(nèi)工作環(huán)境惡化。這種因氣動(dòng)加熱造成的飛行器結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和材料制造工藝上的困難，稱(chēng)為“熱障”。因此，氣動(dòng)加熱是超聲速流動(dòng)和高超聲速流動(dòng)研究和飛行器熱防護(hù)設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題。氣動(dòng)加熱的理論主要包括高速邊界層傳熱理論和駐點(diǎn)區(qū)的熱能和輻射傳熱理論。

降低氣動(dòng)加熱現(xiàn)象對(duì)物體的影響

物體由于在氣體中做相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)而摩擦，繼而產(chǎn)生熱。那么要降低氣動(dòng)加熱現(xiàn)象對(duì)物體的影響，我們可以降低物體表面的粗糙程度使表面更光滑，減少摩擦?；蛘邔⑽矬w盡量改為流線(xiàn)型，這樣也有助于減少摩擦。當(dāng)摩擦減少了，氣動(dòng)加熱產(chǎn)生的熱能就可以降低

另一種方法是運(yùn)用于當(dāng)今大部分航天器的，也就是在受加熱最大的地方加裝隔熱材料

另外，產(chǎn)生氣動(dòng)加熱現(xiàn)象的一個(gè)重要因素是速度，只要降低物體的不必要的運(yùn)動(dòng)速度，就能使氣動(dòng)加熱現(xiàn)象的影響減少

《現(xiàn)代氣動(dòng)元件與系統(tǒng)》是“先進(jìn)液壓氣動(dòng)技術(shù)叢書(shū)”之一。本書(shū)側(cè)重從工程應(yīng)用出發(fā)，系統(tǒng)地講述了氣壓傳動(dòng)與控制技術(shù)中各類(lèi)元件的工作原理、結(jié)構(gòu)特征、性能特點(diǎn)、使用注意事項(xiàng)和故障排除方法,討論了邏輯控制系統(tǒng)、行程程序控制系統(tǒng)、氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的分析、研究和設(shè)計(jì)方法。為了便于學(xué)習(xí)和選用，本書(shū)還給出了氣壓控制的一些基本回路、常用回路和電氣控制電路。