heat shield是什么意思，heat shield的意思翻译、用法、同义词、例句

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"heat shield"（热防护罩/热盾）是工程学，特别是航空航天领域的一个关键术语，它指的是一个专门设计用于保护物体免受极高温度、高温气体或强烈热辐射损害的装置或结构。其主要功能是吸收、反射或消散热量，防止其传递到被保护的物体内部，从而确保内部结构、仪器或乘员的安全。

以下是其核心含义和应用领域的详细解释：

1. 核心功能：隔热保护

   • 当物体（如航天器、高速飞行器、赛车部件、工业设备等）暴露在极端热环境中时（例如高速穿越大气层产生气动加热、靠近高温热源、经历剧烈摩擦等），会产生极高的表面温度。
   • 热防护罩作为一道物理屏障，通过其材料特性和结构设计，最大限度地减少热量向内部传递。它可能通过以下一种或多种机制工作：
     • 吸热： 使用具有高热容的材料吸收大量热量。
     • 散热： 通过辐射、对流等方式将热量快速散发出去。
     • 绝热： 使用低热导率的材料阻挡热量传导。
     • 烧蚀： 某些材料在受热时会分解、升华或烧蚀（材料表层被有意消耗带走热量），这个过程吸收大量热量并形成隔热层。
     • 反射： 使用高反射率的表面（如金属箔、陶瓷涂层）将热辐射反射回去。

2. 主要应用领域：

   • 航天器再入： 这是热防护罩最著名的应用。当航天器（如载人飞船、返回舱、探测器）以极高速度进入行星大气层时，与空气剧烈摩擦产生数千摄氏度的高温。热防护罩（如航天飞机使用的隔热瓦、阿波罗飞船的烧蚀材料）保护舱体和乘员免受焚毁。例如，NASA的“好奇号”火星车在进入火星大气层时也使用了先进的热防护罩。
   • 高速飞行器： 高超音速飞行器（如试验中的X-51A）在高速飞行时也会面临严重的气动加热问题，需要高效的热防护系统。
   • 汽车工业： 在赛车（如F1）和部分高性能跑车中，热防护罩用于隔离发动机、涡轮增压器、排气系统等高温部件，防止热量传递到驾驶舱、油箱、电子设备或其他敏感部件，保护乘员舒适度和部件可靠性。
   • 工业设备： 在熔炉、发动机测试台、发电厂等高温工业环境中，热防护罩用于保护设备、管道、传感器和操作人员。
   • 电子设备： 在某些需要隔离热源的电子设备中，也会使用小型的热防护罩或隔热材料。

3. 材料与设计：

   • 热防护罩的材料选择至关重要，取决于具体的应用场景、温度范围、持续时间、重量限制等因素。常见的材料包括：
     • 烧蚀材料： 如酚醛树脂复合材料（常用于早期飞船）、增强碳-碳复合材料（用于航天飞机鼻锥和机翼前缘）。
     • 陶瓷基复合材料： 如碳化硅纤维增强陶瓷，具有耐高温、低密度、高强度等优点（如航天飞机的隔热瓦）。
     • 金属热防护系统： 如使用耐高温合金（镍基合金、钛合金）制成的隔热板，有时结合内部隔热层。
     • 隔热毯： 由多层反射箔（如金箔、铝箔）和低导热纤维材料（如石英纤维、氧化铝纤维）组成，用于温度稍低或需要柔性的区域。
     • 隔热涂层： 特殊的高温陶瓷涂层或隔热涂料。

总结来说，"heat shield" 是一个专为抵御极端热环境而设计的保护性屏障，其核心价值在于通过物理隔离和热管理机制，确保在高温条件下被保护对象的结构完整性、功能安全和人员安全。它在航天探索、高速运输、工业生产和特种设备中扮演着不可或缺的角色。

来源参考：

• NASA官方网站： NASA在其众多关于航天器设计、任务（如阿波罗、航天飞机、火星探测任务）的页面和报告中详细描述了热防护罩的原理、材料和重要性。例如，关于航天飞机热防护系统的介绍： NASA - Space Shuttle Thermal Protection System (TPS) (需在NASA官网搜索相关页面)。
• 欧洲空间局 (ESA) 官方网站： ESA同样在其探测器（如ExoMars）和载人飞船（如ATV）的相关技术文档中阐述了热防护技术。例如： ESA - Thermal Protection for Spacecraft (需在ESA官网搜索相关页面)。
• SAE International (国际自动机工程师学会)： 这个权威的工程组织在汽车工程领域（特别是赛车和高性能汽车）发布了许多关于热管理和热防护的标准、论文和技术报告。例如： SAE Technical Papers on Automotive Heat Shielding (需在SAE Mobilus数据库搜索)。
• 专业航空航天工程教材与手册： 如《Spacecraft Systems Engineering》、《Fundamentals of Aerothermodynamics》等书籍都有专门章节讨论气动加热和热防护系统设计。

网络扩展资料

heat shield（或拼作heatshield）是航天工程领域的专业术语，具体释义如下：

一、定义与核心功能 指安装在航天器表面的防护装置，主要用于抵御高速再入大气层时产生的极端高温。其核心功能是通过物理阻隔和热能消散，防止航天器内部结构因气动加热而损毁。

二、典型应用场景

1. 航天器返回舱：如航天飞机轨道器在再入阶段，其腹部安装的隔热瓦系统就属于heat shield的范畴（参考发现号航天飞机案例）
2. 火箭发动机部件：部分发动机喷管外围也设有防热罩
3. 行星探测器：如火星车着陆舱穿越大气层时使用的隔热罩

三、材料与结构特征 通常采用耐高温复合材料，包含：

• 陶瓷基复合材料（CMC）
• 碳纤维增强碳基（碳-碳）材料
• 烧蚀材料层（通过材料汽化带走热量）

四、相关术语拓展 在工程文件中常与thermal protection system（热防护系统）作为同义词使用，但严格来说heat shield特指系统中直接接触高温的部分。

可通过NASA技术文档或《航天器热控制技术》等专著了解更详细的材料参数与工程设计标准。

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