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涂层与防护
第 41 卷第 3 期 Vol.41 No.3
Mar.2020
2020 年 3 月
COATING AND PROTECTION

高超声速飞行器烧蚀型防热涂层研究进展

党文伟， 李晓升
（中国空空导弹研究院，河南洛阳 471009）

摘要：随着高超声速飞行器的飞行速度越来越快，面临的气动加热环境愈加严峻，有效的防热材料是
保证飞行器安全飞行的关键。 本文论述了烧蚀型防热涂层的防热机理，介绍了烧蚀型防热涂层的基本组成
及选用原则，对未来烧蚀型防热涂层的发展趋势进行了展望。
关键词：高超声速飞行器；烧蚀型防热；防热机理；防热涂层
中图分类号：TQ630.7 文献标识码：A 文章编号：1672-2418(2020)03-0033-04

Research Progress in Ablative Thermal Protection
Coatings for Hypersonic Vehicle

Dang Wenwei, Li Xiaosheng
(China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)

Abstract: With the increasing speed of hypersonic vehicle, the aerodynamic heating environment
is becoming more and more severe. The effective thermal protection materialsis the key to ensure the
safe flight of the vehicle. This paper discusses the thermal protection mechanism and introduces the
basic composition and selection principle ofablative thermal protection coatings. Finally the future
developmennts of the thermal protection coatings for hypersonic vehicle are prospected.
Keywords： hypersonic vehicle;ablative thermal protection;thermal protection mechanism;thermal
protection coating

0 引言 系统结构和技术相对复杂，被动防热系统的最高使用
温度受到限制，而半被动防热系统介于主动和被动防
随着高超声速飞行器的迅速发展，飞行器高速飞 热系统方案之间，气动加热过程中产生的大部分热量
行时面临的气动加热环境愈加严峻。 气动加热是由于 靠高速气流带走，从而保护飞行器的内部结构 。
[3]
高速气流受到强烈的压缩和摩擦作用而产生大量热 烧蚀型防热涂层是半被动防热系统中应用最广泛
量，导致飞行器表面温度急剧升高的现象。 随着飞行 的一种方法，高温作用下防热涂层发生分解、挥发、熔化
马赫数的增加，驻点区的空气温度以马赫数的平方成 等吸收热量的物理变化和化学反应，依靠消耗本身质量
[1]
[4]
正比增加 ，飞行器内部则会出现因过量热传导造成 带走大量热量，从而阻止热量向材料内部的传递 。
仪器仪表的损毁。
[2]
防热系统作为解决气动加热问题的关键技术 ， 1 烧蚀型防热涂层的防热机理
也是飞行器实现高超声速飞行的基本保障。 目前，防
热系统根据是否使用降温工质可分为 3 大类：被动防 烧蚀型防热涂层的成膜物为有机聚合物，此类有
热系统、主动防热系统和半被动防热系统。 主动防热 机聚合物与填料、助剂混合后与固化剂发生交联固化

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