碳/碳复合材料在再入弹头上的应用研究

为了研究碳/碳(C/C)复合材料在再入弹头上的应用性能,以某型弹头的设计战标为研究背景,根据朗金—雨贡纽(Rankine-Hugoniot)关系式和再入飞行的相似性原理,对C/C复合材料进行地面再入模拟烧蚀试验;测量C/C复合材料的烧蚀性能,并观察其微观形貌的变化;根据试验结果,对C/C复合材料在再入飞行时的烧蚀机理进行分析;进而对再入弹头防热层的质量进行理论估算。结果表明,C/C复合材料在再入飞行时的烧蚀是由热氧化反应和机械剥蚀共同作用的结果,驻点区的线烧蚀率约为0.0615 mm/s;圆锥体区的线烧蚀率约为0.0402 mm/s;由试验结果获得了C/C复合材料在再入环境中的烧蚀规律曲线;根据试验结果计算再入弹头防热层的理论质量,并与在役弹头防热层的质量相比较,节省了约8.6 kg。