Методы теплозащиты

Указанные свойства обусловили широкое практическое применение этого метода теплозащита поверхностей аэродинамического нагрева, [c.7]

Повышение высокотемпературных свойств и предохранение материалов, работающих в специфических условиях, может быть осуществлено и с помощью некоторых других методов. Рассмотрим, например, достаточно широко применяемый для ряда материалов метод теплозащиты с помощью абляции. [c.174]

Метод теплозащиты критического сечения сопла. .... Использование теплопоглощающих покрытий Использование теплопоглощающих покрытий Использование хладоагентов [c.221]

Кроме К.Э. Циолковского и Ф.А. Цандера, проблемой охлаждения ЖРД занимался также и Ю.В. Кондратюк, который в 1929 г. в работе [401 предложил применять метод внешнего проточного регенеративного охлаждения и метод теплозащиты с помощью огнеупорных материалов [40, с. 50]. Однако значимость предложений ученого была снижена в связи с тем, что ему не принадлежит приоритет в их высказывании. [c.13]

Почти каждый исследователь на первых своих двигателях применял метод теплозащиты, основанный на использовании теплопоглощения. Его применение предполагало создание камеры сгорания из материала по возможности с высокой теплопроводностью и теплоемкостью с большим удельным весом, имеющего, кроме того, высокую температуру плавления. В процессе работы двигателя тепловой поток, поступающий от продуктов сгорания в стенку, аккумулируется ею и в течение нескольких секунд (или десятков секунд) ее температура находится на допустимом уровне, что и обеспечивает ее сохранность. Разумеется, такой двигатель приходится выключать тотчас, как только температура его стенки достигнет предельной для данного материала величины. [c.17]

Заметим, что в своих работах Ф.А. Цандер попытался избежать применения простейших методов охлаждения и теплозащиты (набегающим потоком воздуха, теплопоглощения и т.д.), сразу приступив к отработке сложных динамических методов. Однако закон развития от простого к сложному неумолим, и ученики ученого вынуждены были перейти к использованию простейших методов теплозащиты (хотя и в сочетании с внешним охлаждением жидким кислородом). Словно отдавая дань ""пропущенному" начальному этапу, двигатель 02, по существу, превратился в экспериментальную установку по испытанию огнеупорных материалов. Наилучшие результаты были получены на двигателе, камера сгорания которого имела облицовку окисью алюминия, а сопло — окисью магния. Этот вариант двигателя проработал непрерывно 160 с, хотя, как показывает анализ, при этом была большая неполнота сгорания топлива. Этими материалами специалисты пользовались практически на всем протяжении 30-х гг. [c.53]

Появление метода теплозащиты, называемого сейчас "абляционным охлаждением", сыграло большую роль при создании космических ЖРД в США. Такое охлаждение имел, в частности, ЖРД Аи-10-137, предназначавшийся для верхней ступени ракеты "Титан-1 М". Первое огневое испытание этого двигателя состоялось в июле 1963 г. [274]. [c.108]

Методы охлаждения Методы предохранения материальной части ЖРД от действия высоких температур Методы теплозащиты [c.127]

Методы теплозащиты также можно разделить на две большие группы в зависимости от того, что используется для их реализации жидкость (газ) или твердые высокотемпературные или другие материалы. [c.128]

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЖИДКОСТНЫХ [c.145]

Теория пограничного слоя, основы которой заложены Л. Прандтлем в 1904 г., оказалась весьма эффективной при решении задач по сопротивлению, возникающему от трения жидкости о поверхность обтекаемого тела. Она позволяет установить, какую форму должно иметь обтекаемое тело, чтобы не возникало отрыва потока, а при появлении отрыва — вычислить возникающее при этом сопротивление давления. Эта теория в большой мере определяет основу современной механики жидкости и газа. Ею широко пользуются для решения задач по теплообмену в различных случаях, в том числе и осложненному массообменом (поступление в пограничный слой газов и паров при реализации теплозащиты или испарении жидкости с обтекаемой поверхности). С помощью точных и приближенных методов теории пограничного слоя удается получить надежные данные по трению и тепломассообмену там, где невозможно применение в полном виде законов переноса различных свойств в жидкостях и газах из-за математических трудностей. [c.3]

Специфичность задачника отразилась на его содержании. В первой части значительно расширены главы, трактующие вопросы, которые имеют большое значение в авиации (газовые смеси, компрессия, газовые циклы, диссоциация), а во второй части впервые дан ряд глав с задачами по новым вопросам теплообмена, необходимость разработки которых возникла в связи с использованием сверхзвуковых скоростей полета, высоких температур горения, новых средств теплозащиты и методов усиленного охлаждения. Все это в значительной степени увеличило объем второй части задачника. В настоящее время предлагаемые задания являются типовыми для курсовых работ в Казанском авиационном институте. [c.3]

Для конструктивного решения проблемы теплозащиты были предложены различные схемы, включая такие, в которых используются реагирующие или сублимирующие материалы, т. е. материалы, разрушение которых заранее предполагается и происходит упорядоченным и предусмотренным образом. При разрушении таких веществ тепло может поглощаться вследствие возникновения химических реакций или вследствие изменения фазового состояния вещества. Защитное действие таких веществ может состоять в блокирующем эффекте , т. е. в появлении конвективных потоков газа, направленных от тела и уменьшающих приток тепла к поверхности. И снова, для того чтобы в этих условиях определить теплопередачу внутрь тела, необходим подробный анализ течения газа в пограничном слое. Одна из задач этой книги — изложить методы, позволяющие провести такой анализ. [c.20]

Обеспечение надежной теплозащиты стенки камеры при проточном наружном охлаждении в этих условиях требует соответствующей интенсификации теплообмена между стенкой и охлаждающим компонентом. Обычные методы интенсификации теплообмена в охлаждающем тракте — увеличение скорости течения охладителя и усиление оребрения охлаждаюшей стенки оказываются в ряде случаев уже недостаточными. [c.81]

Рассматривается развитие работ по решению проблемы теплозащиты жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), проводившихся в разных странах с конца XIX в до настоящего времени Приводится ряд малоизвестных методов охлаждения ЖРД, исследуются особенности и закономерности этого развития. Анализируются первые идеи, трудности, стоявшие на пути практических работ, рассматриваются современные зарубежные достижения в области теплозащиты ЖРД. [c.2]

К сожалению, в современной учебной литературе вопрос о методах охлаждения и теплозащиты ЖРД в чисто техническом аспекте рассмотрен недостаточно полно. Свидетельством этого может служить отчасти тот факт, что в учебниках по ЖРД не все методы тепловой защиты, применяющиеся или, особенно, разрабатывающиеся в настоящее время, даже просто перечисляются. [c.4]

Сейчас, однако, неизвестно, применялся ли этот метод в то время на штатных ЖРД в США или нет. В следующей главе еще будет сказано о его дальнейшем развитии, а здесь отметим только, что в США он получил название заградительного охлаждения, а мы будем называть его теплозащитой отложением. [c.82]

Попытки классификации методов охлаждения и теплозащиты ЖРД в той или иной форме предпринимаются в большом количестве работ учебниках, энциклопедиях, обзорных статьях и т. д. Однако при этом во внимание принимаются лишь наиболее используемые в настоящее время методы охлаждения и не рассматриваются методы, находящиеся в стадии разработок или опытного применения, и, кроме того, не учитывается исторический опыт работ по охлаждению двигателей и, как следствие этого, не рассматриваются методы, находившие пр именение на ранних этапах развития ЖРД. [c.126]

Из всех способов предохранения материальной части ракетных двигателей от разрушающего воздействия высоких температур прежде всего целесообразно выделить методы, способствующие решению проблемы охлаждения и теплозащиты. К ним относятся выбор формы камеры сгорания и сопла, выбор соответствующих компонентов топлива, либо обладающих хорошими охлаждающими свойствами, либо имеющих сравнительно низкую температуру сгорания выбор целесообразного соотношения компонентов топлива или добавление в топливо инертной примеси для снижения температуры сгорания. [c.126]

Далее методы предохранения двигателей можно разделить на две большие группы охлаждение, т. е. отвод от стенки камеры теплового потока, поступившего на нее, и теплозащита, т. е. уменьшение тем или иным способом теплового потока, поступающего на основную стенку двигателя. [c.126]

Теплозащиту с помощью жидкости (газа) в настоящее время называют внутренним охлаждением. Конечно, в ряде ч лучаев топливо при таком методе выполняет функции хладагента, снимав за счет своего движения поступивший на стенку тепловой поток от продуктов сгорания. Однако главная задача внутреннего охлаждения заключается в том, чтобы уменьшить величину теплового потока в стенку, и, следовательно, этот метод более правильно называть теплозащитой, а не охлаждением. [c.128]

Вопрос о тепловой защите поверхностей тел, движущихся с гиперзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы вызвал также появление обширной литературы. В настоящее время уже имеются хорошо разработанные методы расчета ламинарного и турбулентного пограничного слоя при вводе сквозь проницаемую поверхность тела охлаждающего поверхность дополнительного газа, отличного по своим физическим и химическим свойствам от газа, обтекающего тело (Ю. В. Лапин, В. П. Мотулевич, В. П. Мугалев, В. Г. Дорренс, Ф. Дор, Д. Б. Сполдинг). Изучены также вопросы разрушения (абляции) в гиперзвуковых потоках твердых поверхностей, их плавления или непосредственного испарения (сублимации) в зависимости от условий обтекания. Наиболее эффективным методом теплозащиты поверхностей в гиперзвуковых потоках является применение разнообразных покрытий, теория разрушения которых требует рассмотрения сложных систем уравнений динамического, температурного и диффузионного пограничных слоев в смеси газов и, кроме того, уравнений теплопроводности в самом твердом покрытии (В. С. Авдуевский, Н. А. Анфимов, С. В. Иорданский, Г. И. Петров, Ю. В. Полел<аев, Г. А. Тирский, [c.42]

Первые системы (с поглощением) могут включагь методы, связанные с использованием внутренней теплоемкости конструкций (примеиение таких материалов, как бериллий и его окислы, графит, керамика) методы теплозащиты за счет конвекции хладоагента (воды, водорода, гелия, лития и других жидких металлов) методы, использующие вдувание газов через пористые стенки и позволяющие регулировать пограничный слой газового потока, и, наконец, методы защиты путем уноса массы вещества (абляция). [c.207]

Гелий Малькович Салахутдинов РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ [c.2]

Во второй половине 60-х гг. на космических ЖРД США все чаще начинает находить применение внешнее регенеративное охлаждение, использовавшееся в сочетании с методами теплозащиты. Так, например, на фирме Тиокол" был создан двигатель Тадиамик" С-1, работавший на четырехокиси азота и монометилгидразине. Он развивал тягу 45 кгс (442 Н) и имел комбинированную систему охлаждения камера сгорания охлаждалась регенеративно, а сопло — излучением [255, 273]. [c.112]

Сложной проблемой является теплозащита от аэродинамического нагрева при приземлении орбитальных самолетов многоразового действия. Важную роль в конструкциях теплозащиты играют покрытия с высокой излучательной способностью. Одним из наиболее подходящих для этих целей покрытий является вязкое тугоплавкое стекло, наносимое обычным методом эмалирования и самовосстанавливающееся при высоких температурах. К таким покрытиям следует отнести покрытие на основе системы 2гВг—51С. Степень черноты покрытия порядка 0,85—0,80 оно сохраняет работоспособность по данным фирмы Дженерал Электрик до температуры 2000°С [ИЗ]. Покрытие может быть использовано для увеличения излучательной способности неметаллической теплозащиты, выполненной из пиролитического графитового [c.207]

Основную массу деталей из асботекстолита и асбогетинакса изготовляют путем механической обработки. Используя пропитанную асбестовую ткань, методом вакуумного или автоклавного формования получают крупногабаритные асботексто-литовые изделия. В этом случае наиболее широко применяют жидкие связующие, не содержащие или содержащие небольшое количество растворителя (например, жидкий бакелит, связующее ФН и др.). Крупногабаритные асботекстолитовые изделия находят широкое применение в качестве теплозащиты и теплоизоляции различных элементов конструкций, работающих длительно при 200—250° С, ограниченно (1—4 ч) при 250—500° С н кратковременно при 3000° С и выше. [c.33]

Системы ур-ний, описывающие Г. т. вязкого газа с происходящими в нём физ.-хим. превраи ениямп и процессами переноса — теплопроводностью и диффузией компонент газа, сложны, поэтому осн. количеств, результаты, необходимые при решении задач прикладного характера (напр,, при расчёте теплозащиты космич. аппаратов, в.ходящнх в атмосферу Земли или др. планет), получают из эксперимептов или при помощи численных методов решения ур-ний с использованием ЭВМ. [c.480]

Метод расчета теплозащиты ограждения в случаях инфильтрации и эксфильтрации разработан Ф. В. Ушковым. [c.192]

Следует отметить, что повысившийся в последние годы интерес к аблирующим веществам, как к материалам, могущим в значительной мере разрешить задачу теплозащиты изделий, вызвал, в частности, разработку особых методов анализа как самих материалов, так и комбинаций их в сочетании с различными видами современных и перспективных топлив. [c.76]

Книга У. X. Дорренса Гиперзвуковые течения вязкого газа является первой монографией, в которой излагаются проблемы высокотемпературного пограничного слоя при наличии химических реакций. Содержание книги целиком относится к первому направлению численные методы решения в книге не затрагиваются. Поэтому естественно, что анализ исследуемых в ней задач имеет лишь чисто качественный характер. Автор в большинстве случаев рассматривает раздельно влияние различных факторов, и полученные выводы поэтому являются обычно лишь указанием на то, в какую сторону тот или иной фактор влияет. Но из-за существенной нелинейности уравнений пограничного слоя на основании этого еще нельзя сделать заключения о количественных эффектах при совместном воздействии различных факторов. Точные количественные характеристики могут быть получены сейчас только в результате численных расчетов с помощью вычислительных машин. Однако все же понимание физической картины явлений в пограничном слое имеет важнейшее значение и для точной математической формулировки задач, и для конструкторских работ при решении практической задачи теплозащиты гиперзвуковых аппаратов, указывая пути, на которых можно иайти их решения, после чего уже можно с помощью точных численных расчетов получить и некоторые количественные характеристики. [c.6]

В середине 50-х годов, однако, незыблемос1ь этих иредсгав-лсний стала подвергаться сомнению. Появились новые твердые топлива (о них мы поговорим в дальнейшем), дающие удельную тягу, заметно большую, чем пороха. Стали разрабатываться способы изготовления сначала сравнительно небольших вкладных топливных зарядов, а затем — и крупногабаритных зарядов методом литья непосредственно в камеру с последующим отвердением. Мысль о теплозащите корпуса двигателя самим топливным зарядом стала реальностью. Так возникла схема твердо-топливного двигателя со скрепленным зарядом (рис. 2.26). Здесь свод топлива, при.1егающи1 1 к стенкам камеры, выполняет функции теплозащиты, и стенки камеры испытывают воздействие высокой температуры лишь на последней стадии горения заряда. [c.91]

Таким образом, в Германии в первой половине 40-х гг. вновь начали использоваться простейшие методы охлаждения и теплозащиты, типичные для начального этапа работы, т. е. проявилась 3aK0H0jviepH0 Tb повторяемости в процессе развитая. [c.75]

На рассматриваемом этапе продолжались исследования теплозащиты отложением. Их результаты были частично изложены в [120, 121,201,202, 249, 286, 288] и касались вопросов эффективности этого метода для новых топлив, таких, например, как четырехокись азота и монометилгидразин, четырехокись азота и аэрозин-50 и др. [c.110]

СУБЛИМАЦИЯ (от лат. sublimo — высоко поднимаю, возношу), возгонка, переход в-ва из крист, состояния непосредственно (без плавления) в газообразное происходит с поглощением теплоты фазовый переход I рода). С.— одна из разновидностей парообразования , возможна во всём интервале темп-р и давлений, при к-рых твёрдая и газообразная фазы сосуществуют. Необходимая для С. энергия наз. теплотой сублимации. Зависимость между теплотой С., давлением насыщенных паров над ТВ. телом и темп-рой в условиях равновесного перехода выражается Клапейрона — Клаузиуса уравнением. С. металлич. кристаллов приводит к образованию одноатомных паров ионные кристаллы, испаряясь, часто образуют в газовой фазе полярные молекулы мол. кристаллы образуют пары, состоящие из молекул. Осн. кинетич. характеристикой С. явл. скорость С.— масса в-ва, сублимирующего в ед. времени. Зависимость предельной скорости С. в-ва от темп-ры и св-в газообразной фазы определяет выбор в-в для теплозащиты космич. аппаратов, спускающихся с околоземной орбиты на Землю. С. широко применяется также для очистки твёрдых в-в (возгонка с последующим выращиванием чистых кристаллов в газовой среде). СУБМИЛЛИМЕТРОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, исследования спектров в-в в субмиллиметровом диапазоне длин волн Субмиллиметровые волны ( 100—1000 мкм) занимают промежуточное положение в спектре эл.-магн. волн между длинноволновым И К излучением и СВЧ диапазоном. Они долго оставались последним белым пятном на шкале электромагнитных волн. Их освоению и использованию препятствовала невозможность непосредственного перенесения в этот диапазон методов генерирования, усиления и канализации излу- [c.730]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...