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飞行人的隔热

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发表于 7 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式









楼主对高温高压状态有什么误解?如果图中的状态就是高温高压,你压根看不到一个人形。
当物质被加热和加压到超过其临界点时,它会变成一种被称为超临界流体的状态。
在这个状态下,物质的液体和气体状态之间的区别消失,形成一种具有独特性质的单一相态。

飞行中的物体会由于与空气的摩擦以及压缩空气的加热效应而导致表面温度升高,这个现象通常在物体达到超音速,即马赫数(Mach Number)大于1时开始显著。

当飞行器的速度达到大约2倍音速(Mach 2),其表面温度可能会超过100摄氏度。
随着速度的进一步提升,温度也会急剧上升。例如,当飞行器以3倍音速飞行时,机头部分的温度可能高达350摄氏度。

所以楼主你竟然以为图中的人所谓的飞行时会达到超音速吗,你Y的科幻电影看多了吗。


原视频找到了,记者了解到,这款喷气飞行背包背后的技术核心团队,来自浙江大学湖州研究院JetRob团队。
该款背包自重31公斤,极限时速100公里。是“极限”,而且不到音速的1/3,隔TMD热。


该飞行背包是一种以涡喷/喷气发动机为核心动力的个人空中交通工具,背包像一个箱子,由碳纤维连接板固定背带,配备5台涡喷发动机——双手各操纵2台,背部搭载1台,两侧油箱提供燃料。

如果你问是发动机的隔热,涡喷发动机中使用的隔热材料主要是为了保护某些关键部件不受高温燃气的直接影响,这些部件包括燃烧室、涡轮以及尾喷管等。常用的隔热材料和技术包括:
陶瓷基复合材料(CMCs):陶瓷基复合材料因其出色的耐热性能而被广泛应用于高温环境中。这类材料不仅具有良好的耐热性,还能够承受较大的机械应力。
热障涂层(TBCs):这是一种涂覆在金属表面的多层结构涂层,通常由氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)组成,可以有效地减少热量传递到基础金属上,从而保护内部组件。


尾喷管后方的火焰或燃气温度通常并不高,尤其是在涡喷发动机的情况下。
当燃烧产生的高温高压气体通过涡轮时,它们会经历显著的膨胀并失去一部分能量(转化为机械能驱动涡轮)。因此,当这些气体到达尾喷管并最终被排放到大气中时,它们的温度已经大幅下降。
具体来说,燃烧室内的温度可以达到1500°C至2000°C左右,但经过涡轮部分的能量转换和膨胀冷却后,尾喷管处的排气温度通常会降至600°C至900°C之间。从外观上看,喷气发动机的尾喷管喷出的气体看起来像是“火焰”,尤其是在夜间或暗背景下。这种现象主要是由于高温排气与周围较冷空气混合时产生的热辐射和光辐射效应造成的。

随着高温废气与周围冷空气混合,热量逐渐向四周扩散。虽然这个过程会导致温度升高的范围扩大,但温度上升的程度会随之减小。


喷嘴出口 0.5 米处,温度降至 300°C 以下;
1 米外温度低于 100°C,接近人体可耐受的极限。


演示的时候,操作者站在喷流上方,而非喷流路径上;
高温燃气向下喷射后迅速扩散,不会向上回卷到人体(尤其在悬停状态,无高速前飞扰动)。


背包的 5 台涡喷发动机均采用斜向矢量喷嘴;
背部主发动机喷嘴向下倾斜 45°,高温气流直接喷向地面,与人体躯干的垂直距离超过 1.2 米;
手臂两侧的 4 台发动机喷嘴向外偏转 30°,气流沿人体侧面高速扩散,与手臂皮肤的最近距离约 0.8 米。
这种设计使高温核心区(温度>600°C)完全避开人体,仅在地面形成圆形热斑。

演示视频多为 10–30 秒悬停,热累积效应微弱。

NASA 和 FAA 对此类设备的热安全评估也指出:主要风险对象是地面人员或易燃物,而非飞行动作者本人。

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