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Der (auch das) Hitzeschild ist in der Luft- und Raumfahrt die Schicht eines Flugzeugs oder Raumschiffs, die vor der durch atmosphärische Reibung entstehenden Hitze schützen soll.

Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 2 Wiederverwendbare Hitzeschilde 3 Nicht wiederverwendbare Hitzeschilde 4 Weblinks

Grundlagen

In der Regel sind bemannte Raumkapseln sowie Raumfähren, die bei der Rückkehr zur Erde die Erdatmosphäre durchdringen müssen, mit einem Hitzeschild ausgestattet .

An die Materialien werden enorme Anforderungen gestellt, da sie Temperaturen bis zu mehreren tausend Grad Celsius aushalten müssen, ohne sich dabei stark zu verformen. Die Wärmeleitfähigkeit des Materials soll möglichst gering sein, um Astronauten und Geräte vor der Hitze zu schützen.

Beim Wiedereintritt heizen sich Raumfahrzeuge aber nicht nur auf, sondern werden auch stark abgebremst. Dieser Prozess wird daher auch als Aerobraking (oder Atmosphärenbremsung) bezeichnet.

Auch Überschallflugzeuge müssen vor den Einwirkungen der Luftreibung mit speziellen Schichten an ihrer Hülle geschützt werden.

Wiederverwendbare Hitzeschilde

Wiederverwendbare Hitzeschilde wie die Hitzeschutzkacheln der Space Shuttles bestehen meist aus keramischen Werkstoffen, die auch in Bremssystemen für Autos Verwendung finden. Besonders beanspruchte Teile des Space Shuttle-Hitzeschilds, wie die Flügelvorderkante, bestehen aus Kohlenstoffverbundwerkstoffen.

Nicht wiederverwendbare Hitzeschilde

Nicht wiederverwendbare ablative Hitzeschilde werden z. B. bei den russischen Sojus-Kapseln eingesetzt und bestehen oft aus Glasfaser-Verbundwerkstoffen und/oder Kunststoffschaum (Polystyrol). Hier verdampft ein Teil des Hitzeschilds und kühlt so den Rest.

Die Hitzeschilde von unbemannten Sonden werden auch höheren Temperaturen über 10.000 °C ausgesetzt. Diese Schilde sind ebenfalls nicht wiederverwendbar. Beispielsweise betrug die Masse des Hitzeschildes der Eintrittssonde der Galileomission mehr als die Hälfte der Gesamtmasse vor dem Eintritt in die Jupiteratmosphäre. Die höchste registrierte Temperatur betrug hier 16.000 °C.

Weblinks

• Shuttles Thermal Protection System (TPS)(englisch)
• SHEFEX: Hitzeschild mit Ecken und Kanten.
• Buran: Hitzeschild.(englisch)

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