Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

АБЛЯ́ЦИЯ

Авторы: А. А. Донской
Схема разрушения теплозащитного материала на основе кремнийорганического эластомера в высокотемпературном потоке.

АБЛЯ́ЦИЯ в тех­ни­ке, унос мас­сы ве­ще­ст­ва с по­верх­но­сти твёр­до­го те­ла га­зо­вым по­током. На­блю­да­ет­ся, напр., при дви­же­нии в ат­мо­сфе­ре с боль­ши­ми ско­ро­стя­ми ме­тео­ри­тов, ра­кет, кос­мич. ап­па­ра­тов. Про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те тер­мич. фи­зико-хи­мич. пре­вра­ще­ний (га­зо­об­ра­зо­ва­ние, плав­ле­ние, кок­со­ва­ние и др.), ко­то­рые со­про­во­ж­да­ют­ся ин­тен­сив­ным по­гло­ще­ни­ем те­п­ло­вой энер­гии, что и пре­до­пре­де­ли­ло ши­ро­кое ис­поль­зо­ва­ние А. как од­но­го из средств те­п­ло­вой за­щи­ты ра­кет и кос­мич. ап­па­ра­тов. Не­об­хо­ди­мость та­кой за­щи­ты вы­зва­на тем, что воз­дей­ст­вия ги­пер­зву­ко­вых воз­душ­ных по­то­ков (или про­дук­тов сго­ра­ния ра­кет­ных то­п­лив в дви­га­те­лях) не вы­дер­жи­ва­ют да­же са­мые жа­ро­стой­кие кон­ст­рук­ци­он­ные ма­те­риа­лы. Для А. ха­рак­тер­но по­сте­пен­ное раз­ру­ше­ние по­верх­но­ст­но­го слоя ис­ход­но­го ма­те­риа­ла и его транс­фор­ма­ция в ре­зуль­тате фи­зи­ко-хи­мич. пре­вра­ще­ний, обес­пе­чи­ваю­щих бла­го­при­ят­ный те­п­ло­вой ре­жим в по­кры­тии, т. е. до­пус­ти­мую темп-ру за­щи­щае­мой кон­ст­рук­ции.

Наи­бо­лее эф­фек­тив­но те­п­ло­та от­во­дит­ся от твёр­до­го ма­те­риа­ла в про­цес­се суб­ли­ма­ции, ко­гда га­зы че­рез об­ра­зую­щие­ся в ма­те­риа­ле по­ры и по­лос­ти по­сту­па­ют в по­гра­нич­ный слой на­бе­гаю­ще­го вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­но­го те­п­ло­во­го по­то­ка, сни­жая воз­дей­ст­вие те­п­ло­вых и диф­фу­зи­он­ных по­то­ков, а так­же тре­ние. Обыч­но раз­ру­ше­ние те­п­ло­за­щит­ных по­кры­тий про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те од­но­вре­мен­но­го про­те­ка­ния в них неск. фи­зи­ко-хи­мич. про­цес­сов, од­на­ко воз­мож­но осу­ще­ст­в­ле­ние лишь од­но­го про­цес­са, напр. раз­ло­же­ния (по­ли­тет­ра­фтор­э­ти­лен, по­ли­эти­лен), суб­ли­ма­ции (гра­фит), плав­ле­ния (кварц). Ин­тен­сив­ность А. за­ви­сит от га­зо­ди­на­мич. и фи­зи­ко-хи­мич. па­ра­мет­ров га­зо­во­го по­то­ка (темп-ры, ско­ро­сти и дав­ле­ния), на­ли­чия в нём твёр­дых час­тиц, уси­ли­ваю­щих эро­зи­он­ный унос по­кры­тий, со­ста­ва га­зов и др. В ка­че­ст­ве аб­ля­цион­ных по­кры­тий при­ме­ня­ют по­ли­мер­ные ком­по­зи­ты, эла­сто­ме­ры, тер­мо­пла­сты и др. ма­те­риа­лы, ко­то­рые для по­вы­ше­ния эро­зи­он­ной стой­ко­сти ар­миру­ют од­но- и мно­го­слой­ны­ми объ­ём­ны­ми тка­не­вы­ми пле­те­ния­ми, а так­же со­то­вы­ми кар­ка­са­ми. Су­ще­ст­вен­ное зна­че­ние для те­п­ло­за­щит­ных по­кры­тий име­ет эла­стич­ность, ис­клю­чаю­щая при ра­бо­те дви­га­те­ля рас­трес­ки­ва­ние по­кры­тия из-за вы­со­ко­го гра­ди­ен­та темп-ры.

Схе­ма ра­бо­ты аб­ля­ци­он­но­го по­кры­тия при­ве­де­на на ри­сун­ке. Рас­пре­де­ле­ние темп-р по тол­щи­не по­кры­тия по­ка­зы­ва­ет, что в ре­зуль­та­те ин­тен­сив­но­го по­гло­ще­ния те­п­ло­ты в со­от­вет­ст­вую­щих зо­нах (плав­ле­ния, кок­со­об­ра­зо­ва­ния и др.) раз­ность темп-р на по­верх­но­сти по­кры­тия и на гра­ни­це ме­ж­ду зо­ной раз­ло­же­ния и не­из­ме­нив­шим­ся ма­те­риа­лом дос­ти­га­ет 1390 °C.

Лит.: По­ле­жа­ев Ю. В., Шиш­ков А. А. Га­зо­ди­на­ми­че­ские ис­пы­та­ния те­п­ло­вой за­щи­ты. М., 1992; Donskoi A. A. Physico-chemistry of elastomer heat-shielding materials. N. Y., 1998.

Вернуться к началу