防热材料是一种在战略、战术武器和航天飞行器上使用的专用功能材料,用以防护航天器或武器在气动热环境中免遭烧毁破坏,并保持结构必需的气动外形。防热材料受热行为极其复杂,与超常环境相互作用的认识研究也是极为困难的。采用空间飞行试验实际测量材料各种性能参数的方法需要付出的代价是非常昂贵的,尤其是在航天应用上。为了防止因为气动加热损伤甚至毁坏造价昂贵的航天器,必须寻求有效的地面模拟设备,对这种高温、高压热环境进行重复模拟,以方便对航天器的材质选用、结构设计和温度保护系统等进行测试。

风洞是研究气体和物体相互作用的地面模拟设备,广泛应用于航天、航空、导弹及武器研究中。按照压缩和加热气体的物理过程不同,风洞可以分为常规风洞、电弧风洞、激波风洞、活塞风洞和热冲风洞等等。由于它们性能的不同,用途也不同,其中可以为航天用再入式飞行器气动环境模拟试验提供高温、高压状态的仅有采用电弧加热的电弧等离子体风洞,简称电弧风洞,它利用电弧的高温来加热气体,可以提供航天器用防热材料的筛选试验、烧蚀试验和烧蚀外形变化试验等,模拟航天器再入过程中经历的高焓飞行环境,从而大大减少航天器的制造试验周期,提高其安全可靠性,降低成本。