飞船表面气垫隔热可行不?
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passby_fly 楼主
能否只用少量隔热瓦或者干脆不用隔热瓦,使用压缩空气制造人造附面层来解决隔热问题.飞船头部下向再入大气层,飞船只在顶端使用隔热瓦或者不用隔热瓦,隔热瓦下边缘或者飞船头部使用一圈或者多圈环形开孔,使用压缩空气沿飞船体切向表面高压吹气,形成一圈动态气垫.因为船体表面与再入方向存在垂直分量,所以气垫在压缩区域不容易散开.
虽然在大气中飞船头部椎体表面一直存在相对于表面垂直的压力分量,但是制造附面层吹气的压力应该与不同海拔和速度以及大气密度产生的外部压力的垂直分量相对做动态平衡,这是一个全过程的精细调整过程.当然理论上这个也可以用于飞机翼面前缘的附面层调整中.
考虑到湍流影响,飞船前端使用光滑弧面有可能并非理想方案,而是波纹状表面,形成湍流群,在人造附面层的影响下不会对气动外形有大的影响.湍流受吹气角度影响,受飞船表面影响也互相影响,考虑到众多开孔位置及吹气角度,估计计算起来会比较复杂.而且高压吹气及开孔本身也可以作为姿态控制系统的后备方案.
理论上只要有足够的表面吹气强度并产生足够的动态气垫,应该是可以在大气再入时对飞船表面起到防护作用.
2024年06月07日 03点06分 1
level 13
实验证明还行
2024年06月07日 04点06分 2
level 13
用气吹法,能否大致计算一下要用多少升气/液体,整体质量是多少,如何存储,安放在哪个位置,会不会占用空间等等这些显而易见的问题。
好像老马在提出星舰概念那时也说过这样的再入解决方案。
2024年06月07日 04点06分 3
用气吹法,迎面的那一层估计得双层做法了吧“双层”钢板,单多出的一层钢板会不会比隔热瓦就重了很多,还不算那个吹出的气的质量呢!!
2024年06月07日 04点06分
@tu7dgh♋ 双层只在顶部的一小段印风面位置.
2024年06月08日 01点06分
level 9
passby_fly 楼主
飞船再入大气层时,垂直进入.飞船船头采用类似发动机激波椎类的设计,采集压缩空气分配导流到飞船有迎风面的区域,好处就是无需携带大量的压缩空气,直接使用现成的压缩空气,重量不会大幅度增加.压缩空气被导向飞船表面的各凹槽和坑状结构,形成大量湍流群保护飞船表面.
2024年06月07日 05点06分 4
level 1
还真有这种ppt,充气式热盾,好像是老美某个载人飞船的ppt
2024年06月07日 05点06分 5
充气减速盾,气囊充气变大,减速更早更缓和?
2024年06月07日 22点06分
已经测试过了,不算是PPT了。
2024年06月08日 15点06分
level 13
能量角度来说的话 隔热瓦是将星舰的动能转化为热能损耗掉 气流罩是转化为什么?
2024年06月07日 09点06分 6
同样是热能,但是通过气流散去不容易积累.[滑稽]
2024年06月07日 10点06分
level 3
要是搞不定完全可复用的隔热方案,是不是可以利用在轨加注技术,用补充的燃料来减速
2024年06月07日 13点06分 7
那个成本太高,好比用刹车片来刹车,有些浪费能量了.
2024年06月08日 01点06分
level 6
多大气体压力才能对抗动压?高压气体哪来?
2024年06月07日 22点06分 8
飞船头部通过激波椎结构压缩取得,肯定比动压大,而且压力方便调节.[滑稽]
2024年06月08日 01点06分
level 6
要多少高壓氣體才能提供足夠的比熱容來散熱?
2024年06月08日 14点06分 9
摩擦发生在气流与气流之间,随即被带走,所以舰体的升温确实有,但是程度不会很高。
2024年06月09日 04点06分
@passby_fly 現實是這部分溫度還真的很高,烤隔熱瓦的就是這部分
2024年06月09日 17点06分
level 12
二级一千多吨重,头部再入减速能力不够,所以星舰整体迎风拍进大气层减速。空气垫恐怕会类似超空泡鱼雷一样会减小阻力…
2024年06月09日 00点06分 10
滑行足够远的距离就行了,地球是圆的,不缺距离。[滑稽]
2024年06月09日 04点06分
level 6
星舰多次实验,追溯到航天飞机时代,给人的启示是,大尺寸航天器打上去之后就不要考虑再入的事,天地往返靠小型载人穿梭机,星辰大海也好,多行星物种也罢,迈
开摆
脱重力这步就不要再回头,这才是人类观念的深远变革
2025年09月15日 12点09分 12
不同意前半句,同意后半句
2025年09月16日 16点09分
level 1
我一直认为这是可行的,但是没有看多很多尝试
2025年09月24日 01点09分 13
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