热障

热障是飞行器在大气层中的飞行速度超过一定马赫数时，因气动加热引起结构和材料变化而遇到的障碍。飞行速度越高，气动加热越严重。机体温度升高引起材料性能下降，使结构强度和刚度降低；在结构中产生热应力，使结构应力和变形增大，甚至出现蠕变；结构变形增大，气动外形受到破坏，甚至引起灾难性的颤振，最终可能导致结构破坏；环境温度升高，乘员不能忍受，设备失去正常功能。

热障是在飞机速度不断提高的发展过程中，出现音障以后提出来的。一般声障是指声速附近所存在的障碍，而热障则是随速度进一步提高逐渐严重的热现象，并不指特定速度。通常对于飞行速度超过M2．5的飞机，在设计时必须考虑防热措施，如采用耐热材料、加装隔热层、安装冷却系统等。

热障是在研制3倍音速飞机的过程中遇到的问题。当飞机高速飞行的时候，飞机表面与空气产生摩擦，使空气发生阻滞和压缩，飞机的速度大为降低，动能转化为热能，飞机表面的温度急剧升高，这就是所谓的热障。

根据理论估算，在高度超过1．1万米的高空飞行时，当飞机的马赫数为2的条件下，飞机头部的温度可能达到118℃；当马赫数为2．5的时候，温度可高达215℃；当马赫数为3时，温度可达335℃。因此，高速飞行时，由于气动加热，机内人员、设备以及材料的强度等方面，都会受到严重的影响与限制。现在一般将马赫数2．5以上看作是出现热障的飞行速度。

解决热障问题有两种方法：使飞机的飞行速度不进入热障，给进入热障的飞机加防热罩。铝合金材料制造的飞机可承受的气动加热一般不超过M2．2，所以到目前为止，世界上实用型的超声速飞机大多数都控制在M2．2速度以内，这样可以充分发挥飞机的结构效率。如果把飞行速度再提高，气动加热就会使飞机进入热障了。因此，必须对飞机的气动力设计及材料、结构、动力和机载设备都要重新设计，目前能在热障条件下飞行的飞机不多。耐高温的钛合金及隔热装置、冷却系统的应用，使美国的SR－71和前苏联的米格－25实现了3倍音速的梦想。