壁面催化效应对气动热影响的高焓激波管测热试验研究

作     者：张红军 李海群 康宏琳 罗金玲 方芳 Zhang Hongjun;Li Haiqun;Kang Honglin;Luo Jinling;Fang Fang

作者机构：北京空天技术研究所 空天飞行技术全国重点实验室 中国航天科工飞航技术研究院创新研究院 

出 版 物：《空天技术》 (Aerospace Technology)

年 卷 期：2023年第2023卷第3期

页      面：30-39页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(11802296) 装备预研领域基金(61402060301) 

主　　题：壁面催化效应 激波管 测热试验 高焓非平衡 高超声速飞行器 

摘      要：随着高超声速飞行器的快速发展，高焓来流条件下壁面催化效应对气动加热的影响是热防护系统设计中不可忽视的一个重要问题。针对高温/壁面催化效应对高超声速飞行器前缘气动热的影响开展了激波管测热试验研究，通过在试验模型表面溅射Cu和Al2O3涂层来模拟催化和非催化边界条件，获得了典型飞行空域、速域条件下壁面材料催化特性对前缘驻点区域气动热环境的影响规律，其中壁面催化效应对气动加热有显著的影响，溅射Cu涂层的全催化热流比非催化热流要高25%以上。数值模拟分析表明，试验来流条件下波后氧分子存在着较为显著的离解现象，使得不同催化特性的涂层对前缘区域气动热有较为显著的影响。