高温基线密封研究进展
张宇玮
姜艳青
石刚
（航天材料及工艺研究所，北京100076）
陈永来
文摘介绍了高温基线密封的使用需求、结构和材料选择、设计、模拟分析以及试验装置的发展；并结合具体的使用背景，以Shuttleorbiters和X-38上使用的控制面基线密封件为例，介绍了NASA在研制高温基线密封金属弹簧管的过程中，高温金属弹簧管的材料选择、结构设计和性能测试。
关键调高温，基线密对，弹簧管
Advanced High Temperature Baseline Seals
ZhangYuwei
Jiang Yanqing
Shi Gang
Chen Yonglai
( Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology, Beijing 100076)
Abstract The traits and classification of metal seals and how to select seals at elevated temperature are intro duced. By taking the elevated temperature metal seals used by shuttle orbiters and X38 as an example, selection of materials,structure design and test to fabricate elevated temperature metal seals,in NASA are introduced as well.
Key wordsHigh temperature,Baseline seal,Spring tube
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引言
未来高超声速飞行器的发动机以及与飞行器连接的活动部位（舱门、能、禁翼等结构）需要耐高温的动密封，目前的航天飞机起落架舱门、有效载重舱排气孔和轨道飞行器外贮箱等处采用的基线密封(baselineseal)已无法满足未来高压力和温度的使用环境需求。
重复使用飞行器高速飞行过程中失效的控制面密封会导致升降副翼等区域的局部温度达到1700℃，接近结构材料的使用极限。如采用新型的高温热密封结构不仅可以满足密封要求，还可以大辐降低发射费用，例如长寿命的密封件可保证多次重复使用而不替换进而降低航天器的硬件、操作和发射费用"）。
美国在原航天飞机基线密封结构（图1）的基础上，开展了有关高温密封的NASA-JSC（X-38项目）、 NASA-ARC（热防护分支）、NASC-KSC（轨道飞行器试验）、波音密封部门（X-38项目）和Hi-Temp（密封和热防护制造）的研究。本文主要对高温基线密封的使用需求、结构和材料选择、设计、模拟分析以及试验装置加以介绍。
收稿日期：2010-12-15
图1航天飞机基线密封(baselineseal）位置
Fig. 1Highlighted photograph showing typical locations of
baseline seal on space shuttle
对高温密封结构的设计要求
高速飞行器在飞行过程中要承受高热负荷及氧化环境和高达1100-1600℃气体冲击。为此对于相应的密封部件提出如下要求[3]。
(1)具有足够的适应密封面弹性变形并通过回弹回复原状。
(2)某些部位起到减载保护密封面上脆性防护层的作用。
（3)有良好的耐磨损能力，与粗糙不规则的表面摩擦时不会造成泄露。
(4)密封时在粗糙的陶瓷基体表面不产生粘贴
作著简介：张宇玮，1973年出生，高级工程师，主要从事有色金属材料及工艺技术方面的研究，E-mail；Z1420@sohu.com
2011年第2期
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