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:

МАИ посетила делегация Шанхайского университета Цзяо Тун и посольства КНР в России
Московский авиационный институт

«Мы не угадаем будущее, но можем увидеть тенденции»: астроном Владимир Сурдин рассказал маёвцам о перспективах в космонавтике
Московский авиационный институт

Развитие спорта через инженерную науку: МАИ и JOGEL подписали меморандум о сотрудничестве
Московский авиационный институт

Студенты МАИ разрабатывают беспилотник «Кукушка» для помощи МЧС
Московский авиационный институт

За ними будущее: лучшие студенческие стартапы презентовали в МАИ
Московский авиационный институт

ОДК вручила награды победителям конкурса «Знаешь? Научи!» в номинации «Двигателестроение»
АО "ОДК"

Блоки питания НПП «Квант» скафандров «Орлан-МКС» обеспечили успешный выход в космос российских космонавтов
АО "Российские космические системы"

Red Wings запустит дополнительные прямые рейсы в Тбилиси из Екатеринбурга
Авиакомпания Red Wings

Авиадвигатель ПД-8 прошел испытания по самым жестким российским требованиям
АО "ОДК"

Система Ростеха повысит точность и безопасность посадки самолетов в аэропорту Сочи
Госкорпорация Ростех

В аэровокзале «Южно-Сахалинск» дали старт ознакомительному маршруту для экспертов туристической отрасли из Китая
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

ПАНОРАМА RMS помогает авиапредприятиям управлять процессами наземного обслуживания рейсов на устройствах с РЕД ОС М
RAMAX Group

«Аэромакс» и вьетнамская NST Group договорились о сотрудничестве в области беспилотных авиационных систем
ООО ГК «Аэромакс»

Аэрофлот перевёз четырёх амурских тигров из России в Казахстан
ПАО "Аэрофлот"

Аэропорт Елизово получил престижную премию в области дизайна
АО УК "Аэропорты Регионов"

ОДК представила перспективные решения для энергогенерации в нефтегазовой и химической отраслях
АО «ОДК» ; ООО «ОДК Инжиниринг»

Преподаватели МАИ рассказали, как стажировка ОАК помогает им совершенствовать учебные дисциплины
Московский авиационный институт

Студентка МАИ создала программу для восстановления данных о движении спутников
Московский авиационный институт

РКС на выставке «Газ. Нефть.технологии.2026»: геоаналитические ресурсы повышают эффективность нефтегазовой отрасли
АО "Российские космические системы"

Авиакомпания «Азимут» внедрила новое поколение модуля долгосрочного планирования расписания SCHED
АО «РИВЦ-Пулково»