隔熱瓦
隔熱瓦
隔熱瓦也稱消熱瓦,最初的隔熱瓦主要原材料是鋁,隨著科技發展,一種新型鎂質膠凝材料隔熱瓦開始被人們關注,這種隔熱瓦的主要原材料為氧化鎂,俗稱均宜隔熱瓦,無毒無輻射,隔熱功能強,外層用塑料合金密封,兼有防水,防火,防腐蝕等功能。這種隔熱瓦導熱係數低至0.169 W/m.k,防火等級達到不燃材料B1級,橫向抗折力達到3754N/m,縱向抗折力達到399N,是一種比較理想的新型建材。
製造太空梭的主要材料是鋁,離1649℃的耐溫要求差得很遠。因此必須給它加一個隔熱層。早期的航天項目,宇宙飛船上加的是可融隔熱層。這種隔熱層因融化而將熱量消耗掉。它給宇宙飛船提供了有效的保護,缺點是它是一次性的,不能重複使用。而太空梭裝備的則是一種先進得多的隔熱層。
這種熱保護系統(TPS)的主要構成是貼在太空梭腹部的2萬塊黑色隔熱瓦。製作隔熱瓦的基本材料是普通的沙子,被做成很細的纖維。由於隔熱瓦體積的90%是空氣,所以它的重量極輕,拿在手上就像拿了一塊塑料泡沫似的。隔熱瓦的厚度分為25毫米和12.5厘米兩種,最高可耐1260℃的高溫。
民用隔熱瓦則是在普通民用瓦的表面加上一層鋁箔網,能起到一定的隔熱作用,並且延長了瓦的使用壽命。
美國太空梭一共有 8種防熱瓦:
第一種叫低溫重複使用表面絕熱材料LRSI;
第二種是高溫重複使用表面絕熱材料,HRSI;
第三種是柔性重複使用表面絕熱材料,FRSI;
第四種叫高級柔性重複使用表面絕熱材料,AFRI;
第五種叫高溫耐熔纖維複合材料,FRIC—HRSI;
第六種叫增強碳/碳材料,RCC;
第七種金屬,第八種二氧化硅織物。(這八種每一種的材料是不一樣的。)
LRSI主要的結構叫 鹼性聚芳醯胺,這個主要是用在太空梭的頂部,它的耐絕熱的溫度能耐394度溫度,這塊的溫度在太空梭重返大氣層的溫度是最低。
第二種HRSI的成分主要是二氧化硅,四硅化合物,硼-硅酸鹽,它主要是裝在太空梭的鼻錐周圍,主體落架艙周圍,鼻錐罩界面,機翼前緣,外儲箱輸送管路艙門,垂直尾翼前緣。它可以耐648攝氏度到1260攝氏度。
第五種高溫耐熔纖維複合材料,是用鋁硼硅酸鹽和純二氧化硅纖維織成的複合纖維。
第六種是最重要的,它可以耐太空梭重返大氣層所經受的最高溫度。它是把石墨和一種樹脂纖維織成一種紡織品,然後在高度和真空下不斷加熱,最後它可以耐1700攝氏度高溫。太空梭什麼地方最熱呢?它主要是說它的鼻錐,還有機翼前緣,機翼前緣一共有44塊RCC板,每個機翼是22塊,鼻錐部分只有1塊。