Оценка эффективности применения стеклоуглерода в качестве защиты многослойного теплозащитного покрытия спускаемого аппарата


DOI: 10.34759/tpt-2023-15-7-309-316

Авторы

Зарубин В. С.*, Леонов В. В.**

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: vszarubin@gmail.com
**e-mail: lv-05@mail.ru

Аннотация

В статье представлена информация об условиях теплообмена на внешней поверхности теплозащитного покрытия спускаемого с орбиты аппарата сферической формы. Теплозащитное покрытие выполнено из материалов с высокой степенью анизотропии теплопроводности с целью более равномерного перераспределения тепловой энергии, подводимой к поверхности покрытия. Дополнительно приведены теплофизические характеристики применяемых материалов. Эти данные использованы для количественного анализа теплового режима многослойного покрытия. Результаты проведенного анализа позволяют сделать вывод о возможности создания из существующих в настоящее время материалов неразрушаемого теплозащитного покрытия, допускающего неоднократное использование при спуске космического аппарата с околоземной орбиты.

Ключевые слова:

баллистическая капсула, тепловой режим теплозащитного покрытия, анизотропный материал, многослойное теплозащитное покрытие

Библиографический список

  1. Полежаев Ю.В., Юревич В.Б. Тепловая защита. Москва: Энергия, 1976. 392 с.

  2. Никитин П.В. Тепловая защита спускаемых космических аппаратов. Москва: Издательство МАИ, 1992. 75 с.

  3. Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. и др. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / под ред. В.С. Авдуевского, В.К. Кошкина. Москва: Машиностроение, 1992. 528 с.

  4. Никитин П.В. Тепловая защита. Москва: Издательство МАИ, 2006. 512 с.

  5. Землянский Б.А., Лунев В.В., Власов В.И. и др. Конвективный теплообмен летательных аппаратов / под ред. Б.А. Землянского. Москва: Издательство «Физматлит», 2014. 380 с.

  6. Формалев В.Ф., Колесник С.А., Селин И.А. О сопряженном теплообмене при аэродинамическом нагреве анизотропных тел с высокой степенью анизотропии // Тепловые процессы в технике. 2016. Т. 8. № 9. С. 388–394.

  7. Зарубин В.С., Леонов В.В., Зарубин В.С. — мл. Нагрев сегмента шарового слоя анизотропного теплозащитного покрытия // Тепловые процессы в технике. 2019. Т. 11. № 12. С. 556–563. DOI: 10.18698/0536-1044-2021-2-56-68

  8. Нагорный В.Г., Котосонов А.С., Островский В.С. и др. Свойства конструкционных материалов на основе углерода / под ред. В.П. Соседова. Москва: Металлургия, 1975. 336 с.

  9. Сорокин О.Ю., Гращенков Д.В., Солнцев С.С., Евдокимов С.А. Керамические композиционные материалы с высокой окислительной стойкостью для перспективных летательных аппаратов (обзор) // Труды ВИАМ. 2014. № 6. С. 1–11.

  10. Лебедева Ю.Е., Попович Н.В., Орлова Л.А. Защитные высокотемпературные покрытия для композиционных материалов на основе SiC // Труды ВИАМ. 2013. № 2. С. 1–6.

  11. Черепанов В.В., Щурик А.Г., Миронов Р.А. Оптические свойства отечественного стеклоуглерода для тепловых приложений // Тепловые процессы в технике. 2018. Т. 10. № 7–8. С. 317–321.

  12. Зарубин В.С., Зимин В.Н., Леонов В.В., Зарубин В.С. Анализ теплового режима теплозащиты с применением анизотропного материала при спуске на землю возвращаемой капсулы // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2021. № 2 (52). С. 36–45.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024