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:

Старший преподаватель ВУЦ при МАИ Михаил Шляхтунов удостоился президентской награды
Московский авиационный институт

В аэропорту Домодедово появилась парковка для мототранспортных средств
Московский аэропорт Домодедово

На маркетплейсе Налетай.РФ теперь можно заказать услуги с применением беспилотников по 150 основным сценариям
АО "ГТЛК"

ГТЛК исполнила первый контракт в рамках ГГЗ-2025
АО "ГТЛК"

Авиакомпания «РусЛайн» запускает рейсы по новому маршруту Ярославль – Пермь
АО АК "РусЛайн"

Тематическая «Тройка» к 20-летию «Аэроэкспресса» появилась в продаже
ООО "Аэроэкспресс"

S7 Airlines возобновляет полеты из Новосибирска в Фергану
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Авиация – в красках: аэровокзал «Южно-Сахалинск» впервые организовал пленэр
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Utair открывает рейсы из Москвы в Худжанд
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Отечественные интерьеры установили на опытный самолет МС-21
ПАО "ОАК"

Международный аэропорт Владивосток поддержал «Забег Добра»
АО "Международный аэропорт Владивосток"

В аэропорт «Сухум» прибыл первый рейс из Ханты-Мансийска
ООО «Международный аэропорт «Сухум»

Авиакомпания Ethiopian Airlines увеличивает количество рейсов из Московского аэропорта Домодедово
Московский аэропорт Домодедово

Аэрофлот запустит новую услугу бронирования для многодетных семей
ПАО "Аэрофлот"

Кадры, технологии и будущее БАС: МАИ и ВГТУ провели второй форсайт-форум по беспилотным авиационным системам
Московский авиационный институт

Каждый седьмой результат ЕГЭ - 100 баллов: Предуниверсарий МАИ подтвердил статус одной из сильнейших образовательных площадок России
Московский авиационный институт

Казанское предприятие «Вертолетов России» посетил Президент переходного периода Республики Мали
Холдинг "Вертолеты России"

МС-21 с российскими системами приступил к сертификационным испытаниям
Госкорпорация Ростех

Аэропорт Домодедово и Всероссийское общество слепых заключили соглашение о сотрудничестве
Московский аэропорт Домодедово

S7 Airlines увеличила пассажиропоток на большинстве направлений в первом полугодии 2025 года
АО "Авиакомпания "Сибирь"