01
热防护系统概述
航天器再入环境 · 热防护系统分类 · 热防护材料发展历程
基础概论
02
热传导基础
傅里叶定律 · 热导率 · 热扩散率 · 热阻与热容
传热核心
03
对流与辐射换热
牛顿冷却定律 · 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 · 辐射换热系数
换热辐射
04
气动加热环境
激波层加热 · 边界层传热 · 热流密度计算基础
气动环境
05
热防护材料性能指标
耐温极限 · 热导率 · 比热容 · 密度 · 抗氧化性 · 抗热震性
性能选材
06
烧蚀防热原理
烧蚀机理 · 质量引射效应 · 烧蚀热效率
烧蚀防热
07
碳/碳复合材料
制备工艺 · 微观结构 · 高温力学性能 · 抗氧化涂层
C/C复合材料
08
碳/碳化硅复合材料
CVI工艺 · PIP工艺 · 力学性能 · 热物理性能
C/SiC陶瓷
09
超高温陶瓷材料
ZrB₂ · HfB₂基陶瓷 · 烧结工艺 · 抗氧化性能
UHTC超高温
10
陶瓷基复合材料
氧化物/非氧化物CMC · 纤维增强 · 界面设计
CMC陶瓷
11
柔性热防护材料
Nomex · Nextel纤维 · 柔性隔热毡 · 多层隔热结构
柔性隔热
12
金属热防护系统
钛合金 · 镍基高温合金 · 热防护面板设计
金属TPS
13
热障涂层材料
YSZ涂层 · 热导率 · 热循环寿命 · 制备工艺
TBC涂层
14
气凝胶隔热材料
二氧化硅气凝胶 · 制备工艺 · 纳米孔结构 · 隔热机理
气凝胶纳米
15
相变储能材料
石蜡基 · 盐基相变材料 · 相变温度 · 潜热
PCM储能
16
热防护材料选型原则
任务剖面分析 · 热环境匹配 · 质量约束 · 成本约束
选型设计
17
材料数据库与查询
常用材料性能数据库 · 数据筛选方法 · 不确定性分析
数据查询
18
热防护系统设计流程
概念设计 · 初步设计 · 详细设计 · 验证测试
流程系统
19
热分析数值方法
有限差分法 · 有限元法 · 热网络法 · 软件工具介绍
数值仿真
20
一维热传导计算
显式/隐式格式 · 稳定性条件 · 边界条件处理
计算传热
21
烧蚀热响应计算
移动边界问题 · 热解模型 · 表面后退速率
烧蚀响应
22
多层热防护结构设计
层间热阻 · 界面接触热导 · 热应力匹配
多层结构
23
热防护系统质量估算
质量预算 · 面密度 · 热防护效率
质量预算
24
热防护材料测试方法
热导率测试 · 比热容测试 · 热膨胀测试 · 烧蚀测试
测试实验
25
电弧风洞试验
试验原理 · 模型设计 · 热流标定 · 数据采集
风洞试验
26
热防护系统可靠性分析
失效模式 · 裕度设计 · 概率分析
可靠性分析
27
可重复使用热防护系统
航天飞机TPS · X-37B · SpaceX星舰热防护
可重复TPS
28
高超声速飞行器热防护
乘波体热环境 · 主动冷却 · 发汗冷却
高超声速冷却
29
深空探测热防护
月球返回 · 火星进入 · 气动捕获热防护
深空探测
30
热防护材料前沿发展
纳米复合材料 · 智能热防护 · 增材制造热防护结构
前沿创新