烧蚀材料

    一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器再入舱外表面和火箭发动机内表面。

    这种材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、升华、侵蚀等物理和化学变化，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层时（见航天器返回技术）的热流传入飞行器内部并冷却火箭发动机燃烧室和喷管的目的。

    所谓烧蚀，也就是导弹和飞行器再入大气层时在热流作用下，由热化学和机械过程引起的固体表面的质量迁移（材料消耗）现象。

    高速飞行的陨星进入大气层与空气剧烈摩擦，会发生猛烈燃烧而发出的光亮。当宇宙航天器完成任务返回地球时，面临着与陨星同样的残酷生存环境。

    研究表明，当宇宙飞行器的飞行速度达到3倍声速时，其前端温度可达330℃；当飞行速度为6倍声速时，可达1480℃。

    宇宙飞行器邀游太空归来，到达离地面60～70千米时，速度仍然保持在声速的20多倍，温度在10 000℃以上，这样的高温足以把航天器化作一团烈火。

    高速导致高温，这似乎是一道不可逾越的障碍，人们把这种障碍称为热障。

    显然热障并没有阻挡住人类挺进宇宙的步伐，那么科学家们是如何克服热障。

    陨石穿越太空到达地球的神奇经历给了科学家们以特殊的启迪。

    分析陨石的成分和结构发现，陨石表面虽然已经熔融，但内部的化学成分没有发生变化。

    这说明陨石在下落过程中，表面因摩擦生热达到几千度高温而熔融，但由于穿过大气层的时间很短，热量来不及传到陨石内部。给宇宙飞行器的头部戴一顶用烧蚀材料制成的“盔甲”，把摩擦产生的热量消耗在烧蚀材料的熔触、气化等一系列物理和化学变化中，“丢卒保车”，就能达到保护宇宙飞行器的目的。

    导弹和航天器再入大气层时，处于严重的气动加热环境中，温度急剧升高。

    洲际导弹如以马赫数20～25再入大气层，头部驻点温度可高达8000～12000°C,如不采取特别措施来克服气动加热所造成的“热障”，弹头便会在空中烧毁。

    解决再入时的防热问题是发展中、远程导弹的一项极为重要的技术。

    由于烧蚀材料的发展和应用，洲际导弹的战斗部才有可能再入大气层命中目标，载人飞船和航天飞机才有可能按预定轨道返回地面。

    一位宇航员描述了宇宙飞船闯过热障的壮观景象：飞船进入大气层，首先从舷窗中看到烟雾，然后出现五彩缤纷的火焰，同时发出噼噼啪啪的声音。这是飞船头部的烧蚀材料在燃烧，它们牺牲了自己，把飞船内的温度始终维持在常温范围，保护飞船平安返回地面。

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责任编辑：王元

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