Was sind die Vor- und Nachteile der Verwendung einer Abschirmung im Gegensatz zur Flüssigkeitskühlung der Haut von Überschallflugzeugen?

Mir sind keine Überschallflugzeuge bekannt, die eine „Abschirmung“ verwenden, um sie vor atmosphärischer Reibungserwärmung zu schützen, außer Raketen und einigen experimentellen Plattformen wie der X-15B, die eine ablative Beschichtung, hauptsächlich aus Kork oder Gummi, verwendeten langsam während des Fluges abgebrannt und schützt die darunter liegende Flugzeugstruktur.

Was die Kühlsysteme betrifft, vermute ich, dass das Gewicht eines Netzwerks von Rohren durch die Außenhaut des Flugzeugs, gekoppelt mit einem Wärmetauscher und einer Pumpe, um Kühlflüssigkeit durch sie zu zirkulieren, zu teuer und komplex war. Eine effizientere Methode besteht darin, einfach den Treibstoff des Flugzeugs als Wärmesenke zu verwenden und atmosphärische Reibungswärme zu absorbieren, indem der Treibstoff in den Tanks langsam erwärmt wird. Es ist eine leichtere und einfachere Lösung.

Keramische Schutzschichten wie die Kacheln an der Außenseite des Space-Shuttle-Orbiters können ziemlich leicht gemacht werden, wenn sie in ihrem Inneren eine Matrix aus Stickstoffgastaschen sind. Sie sind ein recht wirksamer Hitzeschutz auf Basis einer Einheitsmasse, können jedoch schwierig und teuer in der Wartung sein.

Seit den 1970er Jahren gab es nur wenige Flugzeugprogramme, die über Mach 2 hinausgingen, so dass die praktischen Anwendungen des Hitzeschutzes für Flugzeugzellen begrenzt waren. Wir müssen sehen, welche neuen Entwicklungen bei militärischen Hyperschallfahrzeugen, wie dem Aufklärungsflugzeug SR-72 von Lockheed, zur Bekämpfung der atmosphärischen Erwärmung eingesetzt werden.

Bei Flugzeugen wird keine Abschirmung verwendet. Nur auf Raumfahrzeugen wie dem Space Shuttle gibt es Oberflächenelemente, deren einzige Funktion ein Hitzeschild ist.

Das Problem mit einem Heizkörper besteht darin, dass das gesamte Flugzeug beheizt wird, sodass Ihr Heizkörper nur einen geringen Temperaturgradienten hat, mit dem er arbeiten kann. Das heißt, es muss sehr groß (dh schwer) sein.