$国亮新材(SZ920076)$ 星舰二级火箭回收的关键在于TPS防热系统

星舰TPS不是一块铁板,而是一套“分层防御系统”,主要由三大件构成:
1.六边形隔热瓦(Crunch Tile)——最外层的“防火砖”
这是TPS的“主心骨”,星舰肚子上铺满了几千块标准六边形的瓦片:
材料用的是Tufroc复合材料,简单说就是“陶瓷纤维 二氧化硅”烧结成的“超级泡沫砖”,密度比水还低,但隔热效果超强——能把2000℃高温挡在外面,让内部不锈钢箭体温度保持在300℃以下。
全做成六边形,方便批量生产和快速更换(坏一块换一块,不用定制);瓦片之间留缝隙,热胀冷缩时不会互相挤裂;每片瓦都有独立固定系统,能扛住再入时的巨大气动压力。
2.瓦缝包覆层(Crunch Wrap)——缝隙的“防火密封条”
这是星舰TPS的关键增量技术,你可以理解为瓦片之间的“防火密封条”:
材料用的是Vulcan Felt(碳化硅基碳纤维复合材料),弹性好还耐高温,填补瓦片之间的缝隙,防止高温气流钻进去烧蚀箭体;同时还能吸收振动和冲击,保护瓦片不掉落——之前几次试飞掉瓦,就是因为这个环节没做好。
3.反应固化玻璃涂层(RCG)——瓦片的“防晒黑科技”
每块瓦片表面都涂了一层黑色的“魔法涂料”,黑色的硼硅酸盐玻璃,里面掺了二硅化钼或四硼化硅这些“黑科技添加剂”,核心功能一是像“黑体”一样,能把95%以上的热量以红外辐射的形式“甩”回宇宙,不让瓦片自己吸热;二是当防潮层,保护内部二氧化硅纤维不吸潮(吸了潮隔热效果就差了)。
4.辅助设计:细节决定生死
迎风面vs背风面,只有肚子(迎风面)铺瓦片,背部(背风面)温度低,直接用304L不锈钢——省重量又降成本,SpaceX的“抠门”智慧,四个控制姿态的襟翼(两个鸭翼 两个尾翼)也做了特殊隔热,因为它们是活动部件,还要扛气动载荷;一二级分离时,防止上面的发动机火焰烧到下面的助推器顶部,这是从早期试飞失败里总结的教训。