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:

«Я — профессионал» — это возможности: опыт золотого медалиста всероссийской олимпиады студентов
Московский авиационный институт

На петербургском предприятии КРЭТ открылась мини-клиника «Центравиамед»
АО "КРЭТ"

S7 Airlines упростила путешествия для пассажиров с ограниченными возможностями
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Московский аэропорт Домодедово модернизировал систему централизованной заправки самолетов
Московский аэропорт Домодедово

Код «Чёрный»: в России представили эксклюзивное крыло для пассажирского самолёта МС-21
Московский авиационный институт

Аэропорт «Казань» обслужил 5 миллионов пассажиров на 18 дней раньше прошлого года
АО "Международный аэропорт "Казань"

Эмирейтс увеличивает количество рейсов между Мадагаскаром и Сейшелами до пяти в неделю
Авиакомпания Emirates

Из аэропорта «Гагарин» открываются дополнительные рейсы в Санкт-Петербург
АО УК "Аэропорты Регионов"

В ноябре пассажиропоток аэровокзала Южно-Сахалинск побил рекорд прошлого года
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Эмирейтс официально представляет первый авиалайнер A350
Авиакомпания Emirates

Аэропорт Домодедово расширил авиасообщение с Объединенными Арабскими Эмиратами
Московский аэропорт Домодедово

В МАИ определили лучших московских дрон-рейсеров среди школьников
Московский авиационный институт

Поздравление генерального директора ФАУ «ЦАГИ», члена-корреспондента РАН К.И. Сыпало со 106-летием ЦАГИ
ФАУ "ЦАГИ"

В МАИ завершился первый этап федерального образовательного проекта «Кадры для БАС»
Московский авиационный институт

«Россия» учредила спортивный спецприз за лучший полет
АО "Авиакомпания "Россия"

Спутниковая группировка «Кондор-ФКА»: самые передовые решения космического приборостроения
АО "Российские космические системы"

В аэропорту Красноярск действует новая парковка для пассажиров
Международный аэропорт Красноярск

Ростех и Бауманка займутся разработкой аэростатной техники
Госкорпорация Ростех

Аэровокзал Южно-Сахалинск приступит к обслуживанию дополнительных рейсов на Москву
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

«Победа» отметила десятилетний юбилей
Международный аэропорт Шереметьево