В МАИ разрабатывают новое покрытие для возвращаемых космических аппаратов

Московский авиационный институт, 4 марта 2022 года

В Московском авиационном институте ведётся работа над жаростойким защитным покрытием для композиционных материалов. Основное назначение покрытия — защита от окисления деталей и элементов конструкций скоростных летательных аппаратов. Речь идёт, например, о возвращаемых аппаратах космического назначения.

Работы ведутся на кафедре 903 «Перспективные материалы и технологии аэрокосмического назначения» МАИ под руководством профессора Валентины Терентьевой. Участие в них принимают как состоявшиеся учёные — кандидаты наук Алексей Астапов и Надежда Окорокова, так и обучающиеся МАИ — аспирант Игорь Сукманов и студентка Алиса Матуляк. В 2021 году проект был поддержан грантом Российского научного фонда.

"Для создания перспективных изделий высокоскоростной и маневренной авиакосмической техники необходимы материалы, способные выдерживать температуры свыше 2000 °C, сохраняя свою форму и несущую способность, — рассказывает Валентина Терентьева. — Углерод-углеродные и углерод-керамические композиционные материалы считаются перспективными для этих целей, однако им необходима защита от окисления, которое начинается уже при 400–450 °C. Чтобы обеспечить её, требуется покрытие, работоспособное при сверхвысоких температурах и сохраняющее свой ресурс в течение достаточного времени". 

Кафедра 903 МАИ имеет большой опыт работы с жаростойкими покрытиями, её результаты неоднократно внедрялись в реальное производство. Научной группой кафедры был разработан оригинальный тип покрытий. При нагреве и окислении на их поверхности образуется плотная плёнка, которая представляет собой каркас из тугоплавких оксидов, заполненный стекловидной фазой на основе оксида кремния. Именно стеклофаза придаёт плёнке высокую сплошность, блокирует доступ окислителя к композиционному материалу, а также «лечит» мелкие повреждения на нём за счёт способности проникать в поры и трещины. Уже полученные к настоящему времени покрытия работоспособны при температуре до 2100 °C.

"Новое покрытие будет иметь ту же архитектуру. Его отличие от предыдущих разработок — в матрице на основе дисилицида молибдена. Этот материал более тугоплавкий, чем те, которые мы использовали ранее, за счёт чего мы планируем повысить общую тугоплавкость системы. А чтобы увеличить термическую стойкость образуемого стекла и одновременно снизить его проницаемость по кислороду, мы дополнительно вводим тантал. Это две ключевые идеи проекта, — отмечает профессор МАИ. — К тому же модифицирование танталом тугоплавких оксидов плёнки обеспечивает снижение ионной проводимости, что повышает эффективность защитного действия покрытия".

Ожидается, что использование новых компонентов продлит время испарения стеклофазы и повысит ресурс покрытия при одновременном увеличении его рабочей температуры. Огневые газодинамические испытания разработки планируется провести в 2023 году.




Сообщения компаний:

Дочерняя компания Аэрофлота АФЛТ-Системс и Cloud.ru объединяют усилия для цифровизации авиаотрасли и развития ИИ-решений
ПАО "Аэрофлот"

«РТ-Техприемка» представила на ЦИПР обновленную версию платформы Qphorus с функциями на основе ИИ
АО "РТ-Техприемка"

Авиакомпания «РусЛайн» с июня увеличивает частоту рейсов из Иваново в Санкт-Петербург
АО АК "РусЛайн"

Аэрофлот представил на ЦИПР цифрового аватара Василису
ПАО "Аэрофлот"

Аэроэкспресс начал раздавать путешественникам питьевую воду
ООО "Аэроэкспресс"

ОДК внедрит цифровую платформу для управления финансовой аналитикой
АО "ОДК"

«Росэл» показал на ЦИПР-2026 линейку ПО для управления производственным циклом
Холдинг «Росэл»

AZUR air возобновила полёты в Анталью из Екатеринбурга и Тюмени
Авиакомпания AZUR air

Аэрофлот представил на ЦИПР VR-тренажёры для начальной подготовки пилотов
ПАО "Аэрофлот"

«Вертолеты России» представляют импортозамещенный Ми-171А3 на выставке в Китае
Холдинг "Вертолеты России"

Грузовой терминал аэропорта Красноярск готов к трехкратному росту объемов в рамках программы повышения производительности труда
Международный аэропорт Красноярск

Аэропорт Братск начал обслуживать новые грузовые рейсы
Аэропорт Братск

Учащиеся из подшефной школы ОДК-СТАР победили в конкурсе «Инженерные кадры России»
АО "ОДК-СТАР"

Специалисты ОДК-Кузнецов завоевали призовые места в корпоративном чемпионате профмастерства
ПАО "ОДК-Кузнецов"

Ростех впервые представил платформу для управления промышленными роботами на ЦИПР-2026
АО "РТ-Техприемка"

Шереметьево представило Председателю Правительства РФ биометрические и цифровые проекты для аэропортовой отрасли
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

«Мирное небо – наш основной приоритет»: в МАИ состоялась встреча с Заслуженным лётчиком-испытателем России Сергеем Богданом
Московский авиационный институт

Робот, который находит брак: разработку МАИ представили на конференции «Цифровая индустрия промышленной России»
Московский авиационный институт

Компания «Базальт СПО» выступит генеральным партнёром МАИФ – 2026
МАИФ

Аэроэкспресс встретил своего 210-миллионного пассажира на Белорусском вокзале
ООО "Аэроэкспресс"