第328章 同心协力(1 / 2)

传统的铝合金、钛合金无法承受如此高温;

现有的航天飞机使用的陶瓷防热瓦,虽然耐高温性能好。

但脆性大、易损坏、维修困难,且难以应用于复杂曲面和承受较大载荷的部位。

“腾云”机体的热防护,成为了制约其研制进度的另一个关键瓶颈。

温卿作为副总师,负责整个动力与能源系统,但机体的热管理与动力系统的热排放、热防护密切相关,她自然也被卷入到这个难题之中。

在一次由总体、结构、材料、热防护、动力等多部门参加的联合攻关会上,问题被摆上了台面。

“现有的候选材料体系,无论是改进型陶瓷基复合材料(CMC),还是某些超高温合金。

在模拟‘腾云’再入热流条件的电弧风洞试验中,都出现了不同程度的表面退化、开裂或变形超标问题。”

材料组的负责人眉头紧锁。

“尤其是机翼前缘和发动机舱附近这些热流密度最高、且存在复杂气动载荷和振动的区域,现有方案的风险极高。”

“我们必须要有革命性的材料或全新的热防护思路。”

总体结构总师沉声道。

“否则,‘腾云’要么飞不起来,要么飞一次就报废。”

会议室陷入沉默。

温卿一直在凝神倾听和思考。

她调阅过相关试验数据,也了解国内外在这一领域的最新进展。

她意识到,单纯依靠一种材料解决所有问题可能不现实,或许需要体系化、多层次的解决方案。

“我提两个可能的方向,供大家探讨。”

温卿打破了沉默。

“第一,针对最高温、非承载或次承力区域,比如机头锥、翼前缘的一部分,我们是否可以集中力量,攻关新一代碳-碳(C/C)复合材料?

我知道传统C/C存在抗氧化性差的问题,但如果我们能借鉴‘巡天’项目中一些梯度复合材料的设计理念和表面改性技术。

比如在C/C基体表面制备一层超高温陶瓷梯度涂层,或者通过纳米级编织结构和掺杂,提升其本征抗氧化性和抗热震性呢?”

她调出一些“空天能源中心”材料组在耐高温涂层方面积累的初步数据:

“我们在‘天火’换热器材料上,尝试过类似的思路,虽然环境不同,但原理上或许可以迁移。

这需要材料‘国家队’的深度介入和联合攻关。”

“第二,针对高温、高载荷、且形状复杂的区域,比如部分机身蒙皮、发动机舱外壁,或许可以采用 ‘主动冷却蜂窝夹层结构’ 。”

温卿在白板上勾勒示意图。

“外层是耐高温的薄面板,中间是仿生学设计的高效微通道蜂窝芯,内层是承力结构。

在气动加热最严重的阶段,从发动机或辅助系统引出一股低温工质,流经这些微通道蜂窝芯,进行再生冷却或发汗冷却。

将热量带走或形成冷却气膜,从而大幅降低传递到内层承力结构的热流。

这相当于给机体穿上了一件可以‘出汗散热’的智能盔甲。”

这个思路将热防护与热管理、甚至能源系统结合起来,极具创新性,但也带来了系统复杂性、重量增加、可靠性验证等新挑战。

“温总师这个‘主动冷却蜂窝’的设想很大胆!”

热防护组的专家眼睛一亮。