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:

AZUR air запустила прямые рейсы в Анталью из Москвы
Авиакомпания AZUR air

Авиакомпания NordStar возобновляет рейсы из Норильска в Тюмень и Самару в летнем периоде 2026 года
АО "Авиакомпания "НордСтар"

ОДК-Пермские моторы внедряют цифровой проект для повышения операционной эффективности
АО "ОДК"

Более 20 запусков и миллионы терабайт информации за 10 лет: Восточный командно-измерительный пункт РКС продолжает развиваться вместе с космодромом
АО "Российские космические системы"

Red Wings предоставит бесплатные билеты ветеранам Великой Отечественной войны
АО "Ред Вингс"

Пассажиры Уральских авиалиний написали «Диктант Победы» в небе
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Шереметьево продолжает устойчивую работу в сложных метеоусловиях
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Ростех объявил лауреатов IV премии имени Тихомирова
Госкорпорация Ростех

Аэропорт Иркутска встретил тех, кто стоит на страже памяти
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» встречает весенне-летний период на высоте и обновляет парк техники
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

К финальному этапу реконструкции готовится аэропорт Братск
Аэропорт Братск

«Газпром нефть» и ее дочерние предприятия увеличили набор в вузы-партнеры
АО "Газпромнефть-Аэро"

Концерт оркестра ФТС ко Дню Победы
Московский аэропорт Домодедово

Борт АTR-72 стал площадкой для «Диктанта Победы»
АО "КрасАвиа"

«РТ-Техприемка» отметила лучшие инженерные проекты «Студенческой научной весны» в области машиностроения
АО "РТ-Техприемка"

Поезда и экспресс-автобусы Аэроэкспресса будут курсировать по стандартному расписанию в майские праздники
ООО "Аэроэкспресс"

Майские праздники: 14 направлений из аэропорта Петропавловска-Камчатского
АО УК "Аэропорты Регионов"

Двигатели ОДК обеспечили старт ракеты-носителя с грузами для экипажей МКС
АО "ОДК"

ОДК: российское авиационное двигателестроение уверенно отвечает на современные вызовы
АО "ОДК"

Ветераны Великой Отечественной войны смогут воспользоваться бесплатным проездом в бизнес-классе Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"