Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) разработали новые способы тепловой защиты перспективных гиперзвуковых ракетно-космических аппаратов, что позволит им работать в экстремальных условиях, в том числе при вхождении в плотные слои атмосферы Земли.

В университете отмечают, что в настоящее время ведутся работы по созданию новых гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) для ракетно-космической отрасли. Двигаясь по сложным траекториям в условиях интенсивного маневрирования, они испытывают огромную тепловую нагрузку. Аэродинамический нагрев приводит к разрушению поверхности аппарата, изменению его формы и ухудшению функциональных характеристик, в связи с чем требования к их тепловой защите существенно возрастают.

"В ходе проведенных исследований ученые создали математические и физические модели. На их основе разработали программное обеспечение, с помощью которого протестировали ряд материалов для космической отрасли — углепластик, пористые металлы (сталь, вольфрам) в условиях, приближенных к реальному полету с гиперзвуковой скоростью", — говорится в сообщении.

В вузе отметили, что теплозащитные материалы подвергались воздействию высоких температур и давлений. Ученые выявили степень влияния радиационно-конвективного нагрева на теплозащитное покрытие и процессы его термохимического разрушения. При этом исследователям удалось отрегулировать тепловые нагрузки на композиционные материалы, в частности, снизить максимальную температуру поверхности на некоторых частях конструкции на 20%.

"Данная мера позволяет уменьшить негативное влияние высоких температур на защитное покрытие космических аппаратов. Расчеты ученых были подкреплены серией лабораторных экспериментов, в ходе которых покрытия гиперзвуковых летательных аппаратов подвергали воздействию низкотемпературной плазмы", — сообщает пресс-служба.

В ТГУ добавили, что проект в рамках госзадания был рассчитан на три года и сейчас находится на завершающей стадии. Полученные данные о выявленных закономерностях разрушения материалов и рекомендации для разработчиков могут быть использованы в ведущих исследовательских и проектных организациях: АО "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева", Московский институт теплотехники, ОАО "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (Реутов Московской обл.) и других.