航天事业的发展极大地推动了科技水平的进步,但同时也对空间环境造成了影响,日益增多的空间碎片严重地威胁着在轨航天器的安全。对于危险空间碎片,从防护材料和防护结构方面对航天器进行被动防护设计,是保证航天器在轨运行安全的主要措施之一。本文采用地面超高速撞击实验与数值模拟相结合的方法,对基于陶瓷化铝板的防护结构进行了超高速撞击损伤特性研究,研究结果可为航天器防护结构的工程设计提供参考。完成了陶瓷化铝板Whipple防护结构超高速撞击实验,弹丸直径3.97mm,撞击速度为1.5km/s～5.0km/s,撞击角度为0°。分析了防护结构的撞击损伤特性。同时进行了以2A12铝板为防护屏的对比实验,研究了陶瓷化铝板对提高Whipple防护结构防护能力的影响。通过基于陶瓷化铝板的组合防护屏防护结构超高速撞击实验,弹丸直径6.35mm。研究了陶瓷化铝板、2A12铝板和3种铝丝网在不同组合方式下的超高速撞击损伤特性,分析了不同组合方式对防护结构的超高速撞击防护特性的影响。验证了陶瓷化铝板防护结构超高速撞击数值模拟的有效性,通过数值模拟的方法对陶瓷化铝板Whipple防护结构超高速撞击损伤特性进行了研究,分析在防护屏总厚度不变的前提下,改变陶瓷层厚度对防护结构损伤特性的影响。在此基础上,提出了提高防护结构抗撞击能力的设计组合原则。