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:

Группа «Аэрофлот» возобновляет прямые регулярные рейсы между Красноярском и Анадырем
ПАО "Аэрофлот"

«Сирена» представила «продающий хост» и обсудила будущее нейросетей в авиации на круглом столе в МГТУ ГА
Компания «Сирена»

«Росэл» представил космические разработки на Всероссийской неделе космоса
Холдинг «Росэл»

В МАИ создают кубсат?ретранслятор для миссии «Венера?Д»
Московский авиационный институт

Студент МАИ вошёл в число победителей Всероссийского кейс?чемпионата «Орбита поколений» Госкорпорации «Роскосмос»
Московский авиационный институт

ОДК-Кузнецов провел юбилейный космический онлайн-урок в цехе сборки ракетных двигателей
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Геоскан провел масштабное обучение специалистов МЧС России по использованию беспилотников
ГК "Геоскан"

На полном ходу: 40 человек напишут Тотальный диктант в движущемся поезде Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Red Wings запускает новые рейсы в Батуми из шести городов
АО "Ред Вингс"

Из аэропорта «Гагарин» открываются рейсы в Грузию
АО УК "Аэропорты Регионов"

ОДК получила одобрение Росавиации на серийное производство агрегатов системы управления ПД-8
АО "ОДК"

Стали известны победители всероссийского конкурса ГТЛК и НТИ «Беспилотный космос»
АО "ГТЛК"

Космонавты побывали в ракетном сердце страны: в ОДК-Кузнецов прошла встреча с участниками авиаперелета по гагаринским местам
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Глава ГТЛК рассказал студентам о «прикладном космосе»
АО "ГТЛК"

Основатель «Флай Дрон» укажет на точки роста российского рынка БАС
"Флай Дрон"

Природоохранные ведомства Ставрополья ознакомились с возможностями беспилотников
ГК "Геоскан"

Наука на службе у спорта: в ЦАГИ прошли исследования, связанные с конькобежным спортом
ФАУ "ЦАГИ"

ОДК-Кузнецов открыло первую в истории России «Неделю космоса» уроком о двигателестроении
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Рексофт и «Терра Тех» проведут космический хакатон для студентов Рязанского государственного радиотехнического университета
Рексофт

Авиакомпания NordStar открыла продажу авиабилетов во Владикавказ из Москвы и Уфы
АО "Авиакомпания "НордСтар"