一种姿控动力装置热防护研究

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1、第40卷第5期火箭推进V01．40．No．52014年10月JOURNALOFROCKETPROPULSIONOct．2014一种姿控动力装置热防护研究刘海娃(上海空间推进研究所，上海201112)摘要：酚醛树脂作为一种烧蚀材料，凭借其耐高温的特性应用于航天器防热系统，其防热性能在工程实际中需进行考核。以某航天器一段包覆80纤维布／酚醛树脂的液路管路作为研究对象，以定热流为边界条件，采用仿真计算和热流试验的研究方法对空导管以及注水导管的温度场进行研究：仿真计算得出导管表面平衡温度分布以及导管表面具有代表性某点瞬态温度变化；为验证仿真计算的准确性，进行了热流试验，得出了导管表面以及水中

2、温度测点的瞬态温度变化；根据热流试验的温度结果，分析比对了热流试验对仿真计算的验证情况。研究结果表明：80纤维布／酚醛树脂的防热性能符合温度指衍要求；仿真结果和热流试验结果一致度良好，证明了仿真计算的合理性和准确性。关键词：防热性能；试验；仿真计算中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2014)05—0037—07InvestigationofthermalprotectionforattitudecontrolpropulsiondeviceLIUHai—wa(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai20

3、12，China)Abstract：Asoneoftheablativematerials，thephenolicresinisusedinsomethermalprotectionsystemsofspacevehiclesduetoitsgreatthermostability．However，itsthermalprotectionfunctionmustbecheckedinactualengineering．Inthispaper．takingtheliquidpipewith80一fibrecloth／phenolicresincoatingasresearchobjec

4、t，andtheheatfluxasthermalboundarycondition，simulationcalculationandheatfluxexperimentwereadoptedtoresearchthetemperaturefieldoftheemptypipeandthepipeinjectedwithwater．Thesimulationresultindicatesthatthetemperaturedistributiononthepipesurfaceisbalancedandthereistransienttemperaturechangeatacerta

5、inpointonthepipesurfaceundertheconditionofwaterfilledandempetypipe．Toverifytheresultofsimulation，aheatfluxexperimentwascarriedout，andthetransienttemperaturechangeonpipesurfaceandthedetectingpointinwaterisobtainedbyexperiment．Theresultsofheatfluxexperimentandthesimulationcalculationwascompared．T

6、heresearchresultsindicatethatthe80一fibre收稿日期：2014—02—11；修回日期：2014—04—29基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目(2010JYl6)作者简介：刘海娃(1980一)，女，硕士，研究领域为航天器热控制技术38火箭推进2014年10月cloth／phenolicresin’Sthermalprotectionperformancecanmeetthetemperaturerequirementoftheattitudecontrolpropulsiondevice．Thesimulationandexperimentres

7、ultshaveperfectconsistency．Therationalityandvalidityofsimulationcalculationaredemonstrated．Keywords：thermalprotectionfunction；experiment；simulationcalculation0引言随着航天技术的发展，对航天装置的防热系统提出了越来越高的要求。在航天器表面包覆或涂覆防热材料是防热的主要手段之一。烧蚀材料是一种主要用于航