Абляционный материал

Cтраница 1

Детали легкого неохлаждаемого дополнительного двигателя, предназначаемого для управления полетом ракеты. [1]

Абляционные материалы успешно использовали в неохлаждаемых камерах горения реактивных двигателей для корректировки полета на низкой высоте. В этих реактивных двигателях, работающих на жидком топливе, поток жидкого топлива недостаточен для обеспечения регенеративного охлаждения. Таким образом, здесь требуются какие-то другие виды охлаждения. Некоторые абляционные армированные пластмассы имеют значительную долговечность при огневых экспозициях порядка 22 мин. Кроме того, они успешно выдерживают несколько тысяч повторных запусков двигателя. [2]

Абляционные материалы наносят на наружную поверхность конструкционных материалов и таким образом защищают несущую конструкцию от воздействия высоких температур окружающей среды. Взаимодействие окружающей среды при высокой температуре с абляционным материалом вызывает определенную эрозию поверхности жертвенного слоя. Тепловые процессы, сопровождающие этот унос массы, протекающие с поглощением тепла, автоматически регулируют температуру поверхности и в значительной мере ограничивают тепловой поток, который поступает к защищаемой поверхности. [3]

Искусственные абляционные материалы были открыты только около 10 лет тому назад. Обнаружилось, что определенные армированные пластмассы и керамика проявляют значительную стойкость при кратковременном воздействии сверхвысоких температур. Кроме того, выяснилось, что высокая температура окружающей среды локализуется главным образом в тонком поверхностном слое абляционных материалов. Очевидно, что такие теплозащитные материалы могли бы применяться для тепловой защиты космических кораблей, возвращаемых на землю, и систем ракетных двигателей. В последующие годы были исследованы тысячи различных материалов, композиций и конструкций методом их многократных испытаний при высоких температурах. [4]

Искусственные абляционные материалы были открыты только около 10 лет тому назад. Для защиты и тепловой изоляции металлических конструкций, подвергающихся воздействию выхлопных газов ракетного двигателя, использовали различные методы82 вз. Обнаружилось, что определенные армированные пластмассы и керамика проявляют значительную стойкость при кратковременном воздействии сверхвысоких температур. Кроме того, выяснилось, что высокая температура окружающей среды локализуется главным образом в тонком поверхностном слое абляционных материалов. Очевидно, что такие теплозащитные материалы могли бы применяться для тепловой защиты космических кораблей, возвращаемых на землю, и систем ракетных двигателей. В последующие годы были исследованы тысячи различных материалов, композиций и конструкций методом их многократных испытаний при высоких температурах. [6]

Термохимическая теплота абляции некоторых пластмасс при нагревании в потоке воздуха в электродуговом разряде. [7]

Способность абляционного материала к локализации высокой температуры окружающей среды в неглубоком поверхностном слое также является его важной характеристикой. Показатель этого свойства материала называют защитным индексом. Его обычно выражают как минимальную толщину ( или массу) материала, необходимую для сохранения заданной температуры на тыльной стороне слоя в конце периода нагревания. [8]

Множество ценных абляционных материалов было исследовано в лабораторных условиях и успешно испытано в условиях полетов. Ниже приведен список некоторых из этих материалов и композиций. [9]

Эксплуатационные характеристики абляционных материалов определяются при помощи контрольно-измерительных приборов. Макроскопические изменения, в частности искажения профиля поверхности материала, качественно определяются в процессе высокотемпературного воздействия путем визуальных наблюдений. Более подробные данные получают при помощи высокоскоростной киносъемки с последующим изучением пленки в увеличенном масштабе. Таким методом фиксируют различные процессы разрушения, происходящие в процессе абляции материала. К ним относятся растрескивание, шелушение, расслаивание, смещение твердых частиц, стека-ние жидкости, испарение, кипение и др. Последующее оптическое исследование поверхности абляции может дать дополнительную информацию о равномерности и общей картине абляции. Неровности и шероховатость поверхности измеряются оптическим профилометром или щеточным анализатором. [10]

Теплоизоляционную способность абляционных материалов в общем случае определяют по показаниям термопары, которую прикрепляют к тыльной стороне испытуемого образца или запрессовывают в него на некоторую глубину. Если необходимо определить распределение температур по поперечному сечению образца, используют ряд термопар, расположенных на различном расстоянии по толщине образца. [11]

Эксплуатационные качества абляционных материалов представляют сложную функцию свойств самих материалов и характеристик окружающей среды. Поскольку характеристики газовых сред при высоких температурах могут сильно различаться между собой, один материал не может отвечать всем требованиям в отношении оптимальности его свойств. Каждый материал проявляет присущие только ему одному эксплуатационные качества в данной газовой среде и может оказаться непригодным в других условиях интенсивного нагрева. [12]

Общее количество абляционного материала складывается из того количества материала, которое подвергается абляции при взаимодействии с окружающей средой, и дополнительного количества материала, предназначенного для теплоизоляции. [13]

Страницы: 1 2 3 4