1 500℃极端高温环境下高超声速飞行器轻质隔热材料热/振联合试验

远程高超声速飞行器处于极为恶劣的气动加热与振动耦合环境中，长时间的高温与振动载荷相互叠加会导致飞行器热防护材料出现裂纹、错位、剥离或脱落，甚至会引发致命的安全事故。因此热防护材料在极端高温环境下的地面热/振联合试验测试，对于高超声速飞行器的安全可靠性设计极为重要。建立高温与振动复合试验环境，设法解决轻质多孔隔热材料在强振动下，表面温度难于准确测量与控制的难题，制作水冷式隔热装置保护价格昂贵的振动激励设备等，实现了1 500℃高温环境下高超声速飞行器轻质隔热材料的热/振联合试验。得到非金属隔热材料陶瓷纤维板内部的断裂形貌及裂纹断面特征。根据试验前、后材料的表观及微观变化以及内部结合剂的变化等试验结果，对材料进行改进。经过试验测试后，达到了使用要求。本文建立的1 500℃极端高温环境下的热/振联合试验系统及试验结果为远程高超声速飞行器热防护材料的抗振动能力评估、隔热效果确定以及材料性能的改进提供了重要支撑。