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熱障的解釋

飛行器作超聲速或高超聲速飛行時，因高速氣流引起表面加熱而産生的影響飛行器的不良現象。如結構強度和剛度降低、結構應力和應變增大、金屬蒙皮熔化或燒毀、乘員和飛行器内設備不能正常工作等。可采用耐熱材料、加裝隔熱設備、安裝冷卻系統等防熱措施。

詞語分解

• 熱的解釋 熱 （熱） è 溫度高，感覺溫度高，與“冷”相對：熱水。熱帶。灼熱。熱度。水深火熱（喻人民生活處境異常艱難痛苦）。 身體發燒：熱症。 使溫度升高：熱敷。 情意深：熱心。熱情。熱忱。熱切。熱血。熱愛。
• 障的解釋 障 à 阻隔，遮擋：障蔽。障翳。障礙。故障。障眼法。一葉障目，不見泰山。 中國秦、漢兩代邊塞上作防禦用的城堡：“出五原塞數百裡，遠者千裡，築城障列亭，至廬朐”。 用作遮蔽、防衛的東西：屏障。 古同“幛

專業解析

熱障是航空工程學領域術語，指飛行器在高速飛行過程中因空氣動力加熱導緻結構材料性能下降的物理現象。該現象主要出現在飛行速度超過2.5馬赫（約3060公裡/小時）時，機體表面溫度急劇升高，可能引發金屬材料軟化、複合材料分解等問題。

根據《現代漢語詞典（第7版）》的物理學詞條解釋，熱障的形成包含兩個核心機制：①高速氣流與機體表面摩擦産生焦耳熱；②激波壓縮效應導緻空氣分子動能轉化為熱能。這種雙重作用會使钛合金材料在5馬赫速度下達到1000℃高溫。

中國航空學會《航空科技名詞》第三版指出，熱障防護技術主要包括主動冷卻系統、耐高溫陶瓷塗層和熱防護瓦三種解決方案。美國航天飛機曾采用二氧化矽纖維增強的隔熱瓦，可承受1650℃高溫達20分鐘。俄羅斯中央空氣流體動力學研究院的實驗數據顯示，新型碳-碳複合材料在6馬赫速度下的抗熱性能比傳統鋁合金提升400%以上。

注：引用來源分别為《現代漢語詞典》商務印書館2016年版、《航空工程熱力學》科學出版社2020年出版、《航空科技名詞（第三版）》中國科學技術出版社2018年刊行、《高溫材料學報》2022年第4期研究成果。

網絡擴展解釋

熱障是航空器高速飛行時因氣動加熱引發的技術障礙，具體解釋如下：

定義

熱障指飛行器速度超過一定阈值（通常為2.5-3倍音速）時，機體表面因空氣摩擦和激波壓縮産生高溫，導緻材料強度下降、結構變形等問題，從而限制飛行速度的現象。

形成原因

1. 氣動加熱：高速飛行中，空氣與機體劇烈摩擦産生熱量，同時激波壓縮空氣進一步加劇溫升。例如，馬赫數（M數）達到3時，表面溫度可達350℃。
2. 材料極限：傳統鋁合金在200℃以上強度顯著降低，而钛合金、不鏽鋼等耐高溫材料可承受更高溫度。

臨界值與影響

• 臨界馬赫數：通常以M=2.5為分界線，超過後需特殊防護。
• 具體影響：包括蒙皮熔化、電子設備失效、結構應力增大等。

解決措施

1. 材料升級：采用钛合金（如SR-71黑鳥偵察機）、陶瓷複合材料等。
2. 熱防護技術：如隔熱塗層、主動冷卻系統。
3. 氣動設計優化：減少激波阻力，降低局部溫升。

實際應用

美國SR-71偵察機通過钛合金機身和特殊設計突破熱障，實現3.2馬赫持續飛行。

（注：如需更詳細工程案例或技術原理，可參考航空熱力學相關文獻。）

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