4、防熱結構與材料

　　空天飛機需要多次出人大氣層，每次都會由於與空氣的劇烈摩擦而產生大量氣動加熱，特別是以高超音速返回再入大氣層時，氣動加熱會使其表面達到極高的溫度。機頭處溫度約為1800攝氏度，機翼和尾翼前緣溫度約為1460攝氏度，機身下表面約為980攝氏度，上表面約為760攝氏度。因此，必須有一個重量輕、性能好、能重復使用的防熱系統。

　　空天飛機在起飛上升階段要經受發動機的沖擊力、振動、空氣動力等的作用，在返回再入階段要經受顫振、科振、起落架擺振等的作用。在這種情況下，防熱系統既要保持良好的氣動外形，又要能長期重復使用，維護方便，所以其技術難度是相當大的。

　　目前的航天飛機，由於受氣動加熱的時間短，表面覆蓋氧化硅防熱瓦即可達到滿意的防熱效果，但對空天飛機則遠遠不夠。如果單靠增加防熱層厚度來解決問題，則將使重量大大增加，而且防熱層還不能被燒壞，否則會影響重復使用。

　　一個較簡單的解決辦法是在機頭、機翼前緣等局部高溫區，使用傳熱效率特別高的吸熱管來吸熱，以便把熱量轉移到溫度較低的部位。更好的辦法是採用主動式冷卻防熱系統，也就是把機體結構與防熱系統一體化，即把機體結構設計成夾層式或管道式，讓推進劑在夾層內或管道內流動，使它吸走空氣對結構外表面摩擦所生成的熱量。

(責編：張婷)