高超声速飞行器己逐渐成为各国航空航天领域发展的重要方向，高超声速飞行器的气动加热问题是限制其发展的一个重要问题，被称为"热障"，热防护系统对高超声速飞行器至关重要。高超声速飞行器的热防护系统的主要作用，是在高超声速气动热力的环境卜保证飞行器内部结构的温度维持在一定的范围内，确保结构的安全，热防护系统的研究对高超声速飞行器的发展和应用具有重大意义。

常见的热防护系统有以下几种形式:吸热式热防护系统、传质换热防护系统、烧蚀热防护系统、辐射热防护系统等。根据防热方式进行分类，热防护系统可以分为被动热防护系统、半主动热防护系统和主动热防护系统三类。被动热防护结构主要包括刚性陶瓷隔热瓦、柔性陶瓷纤维隔热毡、金属热防护系统和一体化热防护系统等。一体化热防护系统是一种新型的集防热结构与承载结构于一体的热防护结构形式，不仅能够完成防热隔热功能，而且能够承受气动载荷和结构载荷，其结构形式简单且结构效率高，能够有效降低飞行器的重量，是一种极具发展前景的热防护形式。

对一体化热防护结构进行传热分析，准确地模拟传热过程，并分析结构的防热特性能够有效的指导一体化热防护结构的设计。张栖诚使用Abaqus有限元分析软件对建立一体化热防护结构的传热分析有限元模型，并进一步研究结构的防热特性，为结构设计提供依据。

热防护结构的传热过程是一个瞬态传热过程，结构的温度场随时间不断变化。使用Abaqus对结构进行瞬态传热分析，可以得到结构在不同时刻的温度场。结构温度梯度最大时刻的温度分布如图所示，可以看出温度梯度主要存在于竖直方向，水平方向上的温度差距很小，结构的热量传递主要是沿着由上至下的方向传递。