空间飞行器在工作过程中要经受极为恶劣的环境,为了保证飞行人员的安全和机载设备的正常运转,常常需要对机载仪器、部件和蒙皮采用一定的保温和隔热措施,尽可能地降低航天器内部温度的变化。经过几十年的研究,热防护系统的研究有很大的发展。其中,在众多的热防护系统方案中,金属热防护系统被认为是首选,本文研究的多层隔热系统属于金属热防护系统。本文主要研究在轨运行阶段,多层隔热系统的稳态传热问题。传热方式主要考虑稀薄气体的导热和反射屏间的微尺度辐射换热。在辐射换热的分析上与以前的学者有所不同,把辐射的微尺度效应考虑在多层隔热系统的稳态传热问题中是新的想法。采用两种方法建立了热分析模型。一是用有限差分法建立多层隔热系统的传热分析模型,对能量控制方程进行区域离散化处理,建立离散化差分方程;二是用节点法建立热分析模型,通过稳态时各节点的热流相等来建立联立方程。通过算例的数值模拟,比较了这两种方法的精度,发现节点法的误差较小。在多层隔热系统设计中,各参数对隔热性能的影响是指导设计的关键,本文主要分析层密度和压强对多层隔热系统的隔热性能的影响。从两方面来分析层密度,一是多层隔热系统的总厚度一定时增加层密度,二是系统的总层数一定时增加层密度。用数值结果分析层密度及压强对多层隔热系统隔热性能的影响,得出了对多层隔热系统优化设计的相关变化规律。