氣動加熱現象

物體與空氣或其他氣體作高速相對運動時所產生的摩擦力轉為熱力的過程，全稱是空氣動力加熱。高速氣流流過物體時，由於氣流與物面的強烈摩擦，在邊界層內，氣流損失的動能轉化為熱能，使邊界層內氣流温度上升，並對物體加熱（見邊界層傳熱傳質）。在高超聲速飛行中，飛行器周圍的空氣因受劇烈壓縮而出現高温，是氣動加熱的主要熱源。氣動加熱會使飛行器結構的剛度下降，強度減弱，併產生熱應力、熱應變和材料燒蝕等現象，同時引起飛行器內部温度升高，使艙內工作環境惡化。這種因氣動加熱造成的飛行器結構在設計和材料製造工藝上的困難，稱為“熱障”。因此，氣動加熱是超聲速流動和高超聲速流動研究和飛行器熱防護設計中必須考慮的問題。氣動加熱的理論主要包括高速邊界層傳熱理論和駐點區的熱能和輻射傳熱理論。