水可以取代航天器隔热瓦

2019-02-08 04:12:03

莱顿太空科学家布鲁诺·范·韦恩堡(Bruno van Wayenburg)寻找新的方法来重新进入地球大气层,正在寻找世界上最古老的冷却剂之一:水现有的隔热技术还有很多不足之处在20世纪60年代,阿波罗火箭使用了一个缓慢燃烧的隔热罩 - 但这对于可重复使用的航天器如NASA的航天飞机机队来说并不好而梭子使用的硅片非常脆弱,容易损坏因此,来自荷兰代尔夫特理工大学的太空飞行工程师正在使用水的想法他们认为,在航天器的鼻锥下面沸腾并蒸发的水会吸收并分散再入的热量他们开发了一种名为Dart的锥形再入飞行器,他们希望欧洲航天局能够发射一枚多余的苏联弹道导弹代尔夫特的Dart将由一种名为PM1000的合金制成,该合金目前用于耐热喷气发动机涡轮叶片,设计可承受高达1200°C的温度但Dart的鼻子在重新进入时必须承受高达1650°C的温度,这是水冷却器进入的地方尖端内的球形水箱将储存10升水(见图)在下行到地球的路上,重新进入的热量使水箱中的水沸腾,从航天器表面缓慢吸取热量然后一些过热蒸汽通过排气口排出 Dart研究小组负责人Tom van Baten说,水箱中的压力将保持在大气压力的五倍,从而将水的沸点提高到150°C,从而使热蒸发更加高效胶囊的侧面温度仅为1400°C,不需要太多冷却它们衬有高度多孔的氧化铝层,浸泡在水中,与外壁隔开一小段距离应该在整个水浸层吸收热量,使工艺电子设备保持在50°C以下 “原则上,这种水冷却是有效的,”德国斯图加特大学的隔热专家Markus Fertig说但是,真正任务中所有水的重量可能会增加发射成本 Fertig说,任务的成功将取决于水箱在重新进入之前保持加压以阻止水蒸发或冻结 Van Baten同意冻结是一个“潜在的问题”在执行任务期间漏水显然是灾难性的到目前为止,Dart仅在风洞中进行过测试代尔夫特集团正在与ESA合作完成一项名为Expert的任务,