Процесс - абляция
Cтраница 3
Сначала скорость подвода тепла превышает скорость уноса материала с поверхности - этот процесс называют нестационарной абляцией. Если скорость нагрева постоянна и достаточно высока, процесс абляции быстро переходит в квазистационарное состояние, характеризующееся постоянной скоростью абляции, постоянной температурой поверхности и постоянным распределением температур в толще материала. [31]
Фторопласты, армированные керамическим волокном, применяются для изготовления изделий, работающих в условиях абляции, например антены ракет. Важным свойством этого материала является отсутствие карбонизации в процессе абляции, благодаря чему принимаемые сигналы не искажаются. [32]
Используя полученные соотношения, легко показать, что отвод тепла за счет теплопроводности в твердый полимерный материал является весьма неэффективным средством устранения высоких тепловых нагрузок. Следовательно, основная часть поступающего тепла должна расходоваться другими составляющими процесса абляции. Кроме того, количество тепла, поглощаемого и аккумулируемого твердым материалом, необходимо сводить к минимуму, для того чтобы уменьшить толщину слоя материала, предназначенного для тепловой изоляции. [33]
 |
Графическое изображение процесса абляции.| Устойчивость к абляции. [34] |
Абляция сопровождается сложными физико-химическими процессами, протекающими в теплоизоляционных элементах конструкции. Температура поверхности пластика под воздействием высокоскоростного газового потока регулируется самим процессом абляции вследствие поглощения, рассеивания и задерживания теплового потока материалом. [35]
В заключение можно отметить, что системы газ - твердые частицы являются лишь одним из многих случаев, когда в пограничных слоях имеют место релаксационные явления. Известным примером одновременного действия различных релаксационных эффектов в пограничном слое являются процессы абляции и ионизации в тепловой защите космического корабля во время его возвращения в атмосферу. [36]
Наибольшее влияние на зависимость давления во фронте распространяющейся по каналу сильной воздушной ударной волны оказывает процесс абляции. [37]
 |
Поперечный разрез со - [ IMAGE ] Образцы изоляционных. [38] |
В том случае, если основной интерес представляет поведение материала на входной или выходной частях соплового блока, используют сопловой вкладыш, охлаждаемый водой. Таким путем обеспечивается более продолжительное время работы реактивного двигателя, что дает возможность получить сведения о процессе абляции материалов в стационарном состоянии. [39]
Для уменьшения хрупкости материалов в них добавляется полиэтиленгликоль или полимерный ангидрид. С целью улучшения свойств теплозащитных пластмасс разработаны специальные катализаторы, интенсифицирующие образование карбонизированного ( обуглившегося) слоя в процессе абляции материала. Эти катализаторы улучшают теплозащитные свойства материала как за счет увеличения эффективной теплоты абляции, так и за счет повышения температуры поверхности. [40]
Напряжения сдвига, возникающие на поверхности абляции при высоких массовых скоростях окружающей среды, часто достигают достаточной величины, чтобы вызвать сдувание жидкого расплава, эрозию твердых частиц и преждевременный унос обуглероженного слоя. Эта величина примерно в 20 раз выше, чем требуется для непрерывного удаления всего обуглероженного поверхностного слоя в процессе абляции фенольной смолы, армированной найлоном. [41]
 |
Сравнение физико-механических свойств. [42] |
Фенолоформальдегидные смолы, армированные полиамидными волокнами, были первыми материалами, использованными в качестве абляционной теплозащиты головных частей ракет и возвращаемых космических аппаратов. В американском патенте [7] описан абляционный материал на основе эпоксидно-кремнийоргани-ческого связующего и кварцевых волокон, предназначенный для теплозащиты головных частей ракет, не образующей в процессе абляции ионов, нарушающих системы управления. Британский патент [8] содержит описание пожарнобезопасных топливных баков самолетов, заполненных пенопластом с открытыми порами таким образом, что только 10 - 15 % пространства баков остается свободным. Топливо, в котором набухает пенопласт, не вытекает из бака при его повреждении. Полиэфирные стеклопластики и пено-полиуританы были использованы для изготовления макета в натуральную величину англо-французского тренировочного истребителя Ягуар для показа на открытом воздухе. Реальный истребитель стоит около 1 5 млн. фунтов стерлингов. [43]
Фенолоформальдегидные смолы, армированные полиамидными волокнами, были первыми материалами, использованными в качестве абляционной теплозащиты головных частей ракет и возвращаемых космических аппаратов. В американском патенте [7] описан абляционный материал на основе эпоксидно-кремнийоргани-чеокого связующего и кварцевых волокон, предназначенный для теплозащиты головных частей ракет, не образующей в процессе абляции ионов, нарушающих системы управления. Британский патент [8] содержит описание пожарнобезопасных топливных баков самолетов, заполненных пенопластом с открытыми порами таким образом, что только 10 - 15 % пространства баков остается свободным. Топливо, в котором набухает пенопласт, не вытекает из бака при его повреждении. Полиэфирные стеклопластики и пено-полиуританы были использованы для изготовления макета в натуральную величину англо-французского тренировочного истребителя Ягуар для показа на открытом воздухе. Реальный истребитель стоит около 1 5 млн. фунтов стерлингов. [44]
Работоспособность стеклопластикового теплозащитного покрытия зависит не только от типа связующего и армирующего материала, но и от расположения армирующего материала по отношению к аэродинамическому и тепловому потокам. Покрытия, в которых нити армирующего материала находятся под углом к направлению аэродинамического потока ( один конец нити находится на поверхности и соприкасается с потоком, а другой - внутри лок-рытия), имеют большую термическую стойкость, чем покрытия, армированные параллельно аэродинамическому потоку. Процесс абляции покрытия, в котором нити находятся под углом, происходит относительно равномерно по всей поверхности, и не наблюдается отслаивания и уноса целых прядей армирующего материала. [45]
Страницы: 1 2 3 4