Экспериментальные исследования температурных полей в мотоотсеке сверхзвукового самолета


Авторы

Быков Л. В.1*, Варенцов А. А.2

1. Научно-исследовательский отдел кафедры 204,
2. Российская самолётостроительная корпорация «МиГ», РСК «МИГ», Ленинградское шоссе, 6, Москва, 125171, Россия

*e-mail: bykovlv@mai.ru

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментальных исследований температурных полей в мотоотсеке перспективного сверхзвукового летательного аппарата, выполненных для обоснования выбора системы тепловой защиты отсеков с бортовым радиоэлектронным оборудованием (БРЭО). Актуальность работы обусловлена размещением отсеков БРЭО в междвигательной зоне, подверженной интенсивному тепловому воздействию от двигателей типа ТРДДФ, аэродинамическому нагреву при полетах с числом Маха М > 2 и внутренним тепловыделеним оборудования. Для измерения максимальных температур применен комбинированный метод с использованием одноразовых термоиндикаторов «ИНТЕМ» (диапазон 40–230 °С) и многопереходной термокраски МС150-12 (диапазон 355–1200 °С). Эксперименты проведены как в условиях наземного опробования двигателей на режиме «Полный форсаж», так и в ходе натурных работ с выходом на числа Маха М ≈ 2,5. Установлено, что при сверхзвуковом полете максимальные температуры на внешних поверхностях конструкции двигателя достигают 540 °С, что существенно превышает значения, зафиксированные при наземных испытаниях (максимум 190–230 °С). На основании результатов сформулированы рекомендации по применению комбинированной системы тепловой защиты, включающей отражающие экраны, теплоизоляционные материалы и системы отвода тепла. Предложенный метод измерений с дублированием результатов двумя независимыми средствами обеспечивает достоверность данных и рекомендуется для использования при отработке тепловой защиты на различных этапах летных испытаний перспективных сверхзвуковых комплексов.

Ключевые слова:

сверхзвуковой летательный аппарат, тепловая защита, БРЭО, мотоотсек, термоиндикаторы ИНТЕМ, термокраска МС150-12, аэродинамический нагрев, форсажная камера

Список источников

  1. Зубко А.А., Кожемяко А.С., Никитин П.В. и др. Влияние лучистого теплообмена на уровень температуры поверхности сферической формы при высокоскоростном обтекании // Тепловые процессы в технике. 2025. Т. 17. № 2. С. 55–63.
  2. Бакланов А.В., Гимбицкий А.В. Исследование теплоотдачи от оболочек газотурбинной установки и методы тепловой защиты // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2019. № 3.
  3. Гимбицкий А.В., Дезидерьев С.Г., Каримова А.Г. Теплопередача при различных способах тепловой защиты в системах приводных ГТУ. КНИТУ-КАИ // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2011. № 3.
  4. Гимбицкий А.В., Гильфанов Р.Н., Дезидерьев С.Г. и др. Защита поверхности экранированием от горячего источника при свободной конвекции // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2014. № 2.
  5. Латынин A.B., О.Л. Ерин. Терморегулирование в теплонапряженных конструкциях энергетических установок // Тинчуринские чтения: материалы докладов 5й международно-молодежной научной конференции. Казань, 2010. Т. 2. С 230–231.
  6. Абрамович Б.Г., Картавцев В.Ф. Цветовые индикаторы температуры. М.: Энергия, 1978. с. 101–105, 113–114.
  7. Мирная М.Р., Иванов К.А. Применение термоиндикаторных красок ЦИАМ в реальном эксперименте // Авиадвигатели XXI века: Материалы конференции. М.: ЦИАМ, 2010.
  8. И 010-001-2001. Инструкция по применению термоиндикаторных красок производства ЦИАМ.
  9. Мирная М.Р., Иванов К.А. Разработка и практическое применение термоиндикаторных красок в реальном эксперименте. ЦИАМ им. П.И. Баранова, Москва. Мир измерений, 2011.
  10. Фомина М.А., Сибилева С.В., Демин С.А. и др. Термоиндикаторные материалы и их применение // Труды ВИАМ. 2024. № 8 (138). DOI: 10.18577/2307-6046-2024-0-8-77-89
  11. Кудрявцева Н.С. Моделирование деградации терморегулирующих покрытий космических аппаратов // Тепловые процессы в технике. 2025. Т. 17. № 6. С. 289–295.
  12. Гимбицкий А.В., Гильфанов Р.Н., Дезидерьев С.Г. и др. Влияние способа тепловой защиты на температурное состояние экрана и оболочки. // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2015. № 4.
  13. Бабашов В.Г, Варрик Н.М. Тенденции развития гибких систем теплозащиты современных летательных аппаратов (обзор). Материалы авиационной и космической техники. DOI: 10/30791/1028-978X-2020-6-10-21

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2026