高超声速推进热结构轻量化设计与安全评估

摘要

“轻量化”与“热防护”要求对高超声速推进系统的结构设计提出了新的挑战。本文综述了超燃冲压发动机结构分析与设计中需要考虑的热环境获取与热结构响应，常用的热防护材料与结构，并重点对超轻多孔材料复合结构进行了论述。本文还介绍了中国科学院高超中心成立以来在热结构分析领域的研究进展，针对采用主动冷却的超燃冲压发动机进行了初步热结构分析与设计，提出了安全评估方法，并以此方法为依据比较了采用不同材料、不同结构厚度时发动机热结构的安全性能。