Инженеры ОКБ «Новатор» создали теплозащитное покрытие

Инженеры «Опытного конструкторского бюро "Новатор"» (Екатеринбург) разработали комплексное теплозащитное покрытие металлических конструкций для авиационной техники и ракет. Изобретение защищает летательный аппарат в условиях интенсивного аэродинамического нагрева и отличается минимальной массой.

Как сообщается в патенте, опубликованном 5 мая 2022 года на ресурсе Федерального института промышленной собственности, новинка состоит из нескольких теплоизоляционных слоев.

Внутренний теплоизоляционный слой низкой плотности (менее 1 г/см³) состоит из композиционного материала с тугоплавким наполнителем из неорганических газонаполненных или вакуумированных микросфер. Им может быть теплозащитное покрытие на основе силоксанового каучука блок-сополимера лестосила. Следующий слой – это наружный эрозионно-стойкий абляционный теплозащитный материал (плотностью не более 2 г/см³). Он включает полимерное связующее и два вида тугоплавких наполнителей: волоконное, образующее ткань объемного плетения и нанодисперсный порошок оксидов карбидов переходных металлов. Последний – это защитный слой лакокрасочного покрытия вспучивающегося типа. В качестве примера приводится продукт марок «Неофлейм», который повышает огнестойкость металлических конструкций до 60-90 минут. Части теплозащитного покрытия скрепляют при помощи термостойких клеевых составов или механически.

Покрытие работает следующим образом. Теплоизоляционный материал низкой плотности снижает скорость распространения теплового фронта к металлическому корпусу. Второй слой изолирует теплоизоляционный материал от воздействия высокотемпературного потока, который возникает при интенсивном аэродинамическом нагреве. ЛКП увеличивает длительность работы второго слоя на начальном участке полета в плотных слоях атмосферы. Этому способствует образование, разрушение и унос твердого вспененного слоя с коэффициентом теплопередачи, близкому к данному показателю для воздуха.

Он действует как физический барьер барьеру для продвижения теплового фронта от раскаленного газа к нижележащим слоям. Это позволяет уменьшить теплопередачу примерно в 100 раз.