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:

МАИФ-2026 — Международный Авиационный Инновационный Форум
МАИФ

ГТЛК стала единственным поставщиком беспилотников по ГГЗ
АО "ГТЛК"

AZUR air запустила прямые рейсы в Нячанг из Минеральных Вод
Авиакомпания AZUR air

Red Wings выполнила первый рейс из Новосибирска в Батуми
Авиакомпания Red Wings

Импортозамещенный вертолет Ка-226Т совершил первый полет
Госкорпорация Ростех

Более 7,5 тысяч бутылок воды раздал Аэроэкспресс пассажирам своих автобусов за первую жаркую неделю года
ООО "Аэроэкспресс"

«Газпромнефть-Аэро» провела серию мастер-классов и кинопоказ для курсантов УИ ГА
АО "Газпромнефть-Аэро"

В МАИ спроектировали электродвигатель, который можно напечатать на 3D-принтере
Московский авиационный институт

МАИ завершил обучение специалистов предприятий ПАО «ОАК» в области цифровой подготовки авиационного производства
Московский авиационный институт

В ПИШ МАИ создан специализированный участок по производству электродвигателей и генераторов
Московский авиационный институт

Принтер для микроэлектроники: в МАИ разработали бюджетную установку для создания печатных плат
Московский авиационный институт

День в МАИ для топ-руководителей экосистемы Сбера
Московский авиационный институт

Лазерный удар против микротрещин: в МАИ внедряют новый способ упрочнения поверхности авиационных деталей
Московский авиационный институт

Первокурсники «Крыльев Ростеха» освоили токарное дело в ОДК-УМПО
АО "ОДК"

В Москве состоялись II Летние игры Группы «Аэрофлот»
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК закрыла книгу заявок по размещению четырехлетних локальных облигаций серии 002P-13
АО "ГТЛК"

Авиакомпания Vietjet Air и туроператор Anex запускают новый маршрут из аэропорта Шереметьево в Дананг
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Аэропорт Красноярск представил стратегию развития международных перевозок для представителей иностранных государств и подписал меморандум о сотрудничестве с агентством по туризму Красноярского края
Международный аэропорт Красноярск

Из аэропорта Краснодар возобновлены полёты в Омск
Международный аэропорт Краснодар

Новосибирск и Дубай – самые популярные летние направления из Домодедово
Московский аэропорт Домодедово