|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Теплозащита | Теплозащита (далее Т) средство обеспечения нормального температурного режима в установках и аппаратах, работающих в условиях подвода к поверхности значит. тепловых потоков. Т широко распространена в авиационной и ракетной технике для защиты летательных и космических аппаратов от аэродинамического нагрева при движении в плотных слоях атмосферы, а также для защиты камер сгорания и сопел воздушно-реактивных и ракетных двигателей.
Существуют активные и пассивные методы Т В активных методах газообразный или жидкий охладитель подается к защищаемой поверхности и берет на себя основную часть поступающего к поверхности тепла. В зависимости от способа подачи охладителя к защищаемой поверхности различают несколько типов Т Конвективное (регенеративное) охлаждение - охладитель пропускается через узкий канал ("рубашку") вдоль внутренней (по отношению к подходящему тепловому потоку) стороны защищаемой поверхности. Данный способ Т применяется в стационарных энергетических установках, а также в камерах сгорания и соплах жидкостных ракетных двигателей. Заградительное охлаждение - газообразный охладитель подается через щель в охлаждаемой поверхности на внешнюю, "горячую", сторону, как бы загораживая ее от воздействия высокотемпературной внешней среды. Заградительный эффект струи охладителя уменьшается по мере ее перемешивания с горячим газом. Поэтому для Т больших поверхностей пользуются системой последовательно расположенных щелей. Этот метод применяется в авиации для Т камер сгорания и сопел воздушно-реактивных двигателей, причем в качестве охладителя используют забортный воздух. Пленочное охлаждение аналогично заградительному, но через щель защищаемой поверхности подается жидкий охладитель, образующий на этой поверхности защитную пленку. По мере растекания вдоль поверхности жидкая пленка испаряется и разбрызгивается. Поглощение подводимого к поверхности тепла в данном способе Т происходит за счет нагревания и испарения пленки жидкого охладителя, а также последующего нагрева его паров. Применяется для защиты камер сгорания и сопел жидкостно-реактивных двигателей. Пористое охлаждение - газообразный или жидкий охладитель подается через саму охлаждаемую поверхность, для чего последнюю делают пористой или перфорированной. Этот метод применяется при повышенных тепловых потоках к поверхности, когда предыдущие методы Т оказываются несостоятельными. В пассивных методах Т воздействие теплового потока воспринимается с помощью специальным образом сконструированной внешней оболочки или с помощью специальных покрытий, наносимых на основную конструкцию. В зависимости от способа "восприятия" теплового потока различается несколько вариантов пассивных методов Т В теплопоглощающих конструкциях (тепловых аккумуляторах) подходящее к поверхности тепло поглощается достаточно толстой оболочкой. Эффективность метода зависит от величины удельной теплоемкости материала теплопоглощающей конструкции (наиболее эффективен бериллий). "Радиационная" Т основана на применении в качестве внешней оболочки материала, сохраняющего при высоких температурах достаточную механическую прочность. В этом случае почти весь тепловой поток, подходящий к поверхности такого материала, переизлучается в окружающее пространство. Теплоотвод внутрь защищаемой конструкции минимален за счет размещения между внешней высокотемпературной оболочкой и основной конструкцией слоя из легкого теплоизоляционного материала. Данный способ может использоваться лишь для Т внешних поверхностей аппаратов, когда излучение от нагреваемой поверхности имеет свободный выход во внешнее пространство.
Наибольшее распространение в ракетной технике получила Т с помощью разрушающихся покрытий. Согласно этому методу защищаемая конструкция покрывается слоем специального материала, часть которого под действием теплового потока может разрушаться в результате процессов плавления, испарения, сублимации и реакций. При этом основная часть подводимого тепла расходуется на реализацию теплот различных физико- превращений. Дополнительный заградительный эффект имеет место за счет вдува во внешнюю среду сравнительно холодных газообразных продуктов разрушения теплозащитного материала. Этот вид Т используется для защиты от аэродинамического нагрева головных частей баллистических ракет и космических аппаратов, входящих с большой скоростью в плотные слои атмосферы, а также для защиты камеры сгорания и сопел ракетных двигателей, особенно двигателей твердого топлива, где использование др. методов Т затруднено. Данный метод Т обладает повышенной надежностью по сравнению с активными методами Т
Большинство используемых на практике разрушающихся теплозащитных покрытий представляют собой довольно сложные композиции, состоящие по крайней мере из двух составных частей - наполнителя и связующего. Задача наполнителя - поглотить в процессе разрушения за счет физико- превращений достаточно большое количество тепла. Задача связующего - обеспечить достаточно высокие механические и теплофизические свойства материала в целом. Пример разрушающихся теплозащитных покрытий - стеклопластики и другие пластмассы на органических и связующих.
Лит.: Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике, М., 1975; Душин Ю. А., Работа теплозащитных материалов в горячих газовых потоках. Л., 1968; Мартин Дж., Вход в атмосферу, пер, с англ., М., 1969; Полежаев Ю. В., Юревич Ф. Б., Тепловая защита, М., 1975.
Н. А. Анфимов. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 21.11.2024 11:50:28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
