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:

Аэрофлот одержал победу в двух номинациях отраслевой авиационной премии RUSky Awards
ПАО "Аэрофлот"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» признали лучшим аэропортом страны
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

КРЭТ впервые представил на НАИС проектор дополненной реальности для летчиков
АО "КРЭТ"

Воздушный флот ГТЛК помог восстановить энергосистему Мурманской области
АО "ГТЛК"

УК «Аэропорты Регионов» стала обладателем 7 наград престижной профессиональной премии
АО УК "Аэропорты Регионов"

Аэропорт «Гагарин - лауреат премии «Воздушные ворота России»
АО УК "Аэропорты Регионов"

Международный аэропорт «Казань» имени Габдуллы Тукая снова объявлен лучшим аэропортом года
АО "Международный аэропорт "Казань"

Почти треть российских аэропортов увеличили IT?инвестиции в 2025 году
АО "ОРС"

Red Wings получила премию RUSky Awards за развитие туристических программ
Авиакомпания Red Wings

Аэропорт Красноярск завоевал серебро премии «Воздушные ворота России 2026»
Международный аэропорт Красноярск

«Российские космические системы» расширяют производство под выпуск новых компонентов космической техники
АО "Российские космические системы"

В авиакомпании Smartavia назначен исполнительный директор
АО "Авиакомпания Смартавиа"

УК «Аэропорты Регионов» представила на НАИС 2026 новое цифровое решение на базе ИИ
АО УК "Аэропорты Регионов"

ГТЛК, S7 Group и ОАК подписали меморандум о сотрудничестве по проекту поставки 100 самолетов Ту-214
АО "ГТЛК"

Более трёх тонн гуманитарной помощи отправят из аэропорта Иркутска в Бодайбо
АО "Международный аэропорт Иркутск"

ОАК, S7 и ГТЛК подписали меморандум о поставке 100 самолетов Ту-214
ПАО "ОАК"

Авиадвигатель ПД-8 успешно прошел 150-часовые испытания при максимальных нагрузках
Госкорпорация Ростех

Авиадвигатель ПД-8 успешно прошел 150-часовые испытания при максимальных нагрузках
АО "ОДК"

Red Wings помогла леопарду Каре добраться до нового дома
АО "Ред Вингс"

«Флай Дрон» представляет на НАИС-2026 обновленный «Рубикон»
"Флай Дрон"