Ferrari, L. und Barbato, M. und Esser, Burkard und Petkov, Ivaylo und Kuhn, Markus und Gianella, S. und Barcena, J. und Jimenez, C. und Francesconi, D. und Liedtke, V. und Ortona, A. (2016) Sandwich structured ceramic matrix composites with periodic cellular ceramic cores: an active cooled thermal protection for space vehicles. Composite Structures, 154, Seiten 61-68. Elsevier. doi: 10.1016/j.compstruct.2016.07.043. ISSN 0263-8223.
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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822316303464
Kurzfassung
Ceramic cellular structures and ceramic matrix composites (CMCs), are promising materials for thermal protection systems (TPS) of future space vehicles. This is because of the good thermal properties of their cellular cores coupled with the matchless thermo-mechanical resistance of their CMC skins. A high temperature TPS with active cooling accomplished by flowing a gas into the sandwich’s core is investigated in this work. Three-dimensional thermo fluid dynamics analysis was first performed to evaluate the heat exchange in the ceramic sandwich under a Earth re-entry condition. The simulations, aiming at optimizing the TPS configuration, analysed several cellular ceramics structures by varying inlet and outlet positions, the coolant fluid and mass flows. A hexagonal cell was chosen as basic element of the porous ceramic. Sandwich structure components were produced and assembled by joining. Finally a prototypic leading edge was produced and tested in plasma wind tunnel in a standard re-entry condition. Cooling was performed with different gases and mass flows. Results are reported and discussed.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/106373/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Sandwich structured ceramic matrix composites with periodic cellular ceramic cores: an active cooled thermal protection for space vehicles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Composite Structures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 154 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.compstruct.2016.07.043 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 61-68 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0263-8223 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Ceramic Matrix Composites, cellular structures, thermal protection, atmospheric entry, active cooling | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Raumtransport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R RP - Raumtransport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz , Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Raumfahrt - System - Integration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Esser, Dr.-Ing. Burkard | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 24 Okt 2016 12:25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 10 Jan 2019 15:47 |
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