临近空间飞行器疲劳失效因素分析及应对策略研究
临近空间飞行器是一种跨接航空和航天的应用平台,具备重要的军事应用价值.如何满足临近空间环境及飞行器各项技战术性能要求是目前困扰临近空间飞行器应用的一个基本问题.本文通过介绍临近空间和临近空间飞行器的相关概念,分析了临近空间飞行器的任务特点和使用背景中涉及的疲劳失效因素,提出了应对临近空间飞行器疲劳失效的框架性策略.对于临近空间飞行器抗疲劳失效关键技术路径的建议可简要归结为如下几点：(1)材料选择:难熔金属、高温合金，钦铝化合物，碳/碳热强化复合材料，隔热防氧化涂层，陶瓷等。具备高热导率、优良的耐热性能和蠕变抗力材料。(2)结构设计:辐射散热结构、热管冷却结构、高超声速充压发动机壁采用的发汗冷却结构等。设计对热柔性机体，允许结构随着温度升高而膨胀。(3)制造工艺:超塑成型，扩散粘接，织物增韧、分层缝纫，冷滚压等。同时实现结构效益和耐损保护。(4)仿真研究:气动热、声、动载、气弹等多物理场藕合试验和数值模拟。研究动态疲劳载荷下，温度对裂纹萌生机理的影响，验证抗疲劳失效对策的正确性。通过仿真来评估任务环境下结构方案的疲劳失效风险。(5)探测技术:多层结构探伤、中子照相等非破坏性探测技术，高温条件下的数据测量仪器。将疲劳失效风险消灭在萌芽状态。
临近空间飞行器 疲劳失效 框架性策略
王炜
中航工业第一飞机设计研究院,西安710089
国内会议
北京
中文
14-17
2015-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）