高超声速飞行器服役过程面临极为严苛的气动热环境,严重的气动加热所产生的高温,会显著降低高超声速飞行器材料的强度极限和飞行器结构的承载能力,使结构产生热变形,破坏部件的气动外形并影响飞行器结构的安全性能。为保证高超声速飞行器的安全,确认飞行器的材料和结构是否能经得起高速飞行时所产生的热冲击及高温热应力破坏,必须对高超声速飞行器材料和结构进行气动热模拟试验或热强度试验。模拟飞行器材料和结构在高速飞行时的受热状况,分析热试验过程中飞行器部件的热应力、热变形、结构热膨胀量等参数的变化对飞行器结构强度的影响,并且还需要通过热力耦合的热强度试验来研究高超声速飞行器材料和结构的承载能力、使用寿命以及安全可靠性。
依托课题组空天极端环境力学实验室自主研发的红外辐射式高超声速飞行器瞬态气动热载试验模拟系统,项目团队克服了任务重、周期短的难题,加班加点,接续奋斗,在不到一周的时间内完成了试验方案设计、夹具设计与制造、石英灯阵安装与调试、热电偶焊接与调试、2种工况静力试验、2种工况静热联合试验,圆满完成了某构件的静热性能考核。