Расчет толщины однослойного теплозащитного экрана большого радиуса презентация

Общий подход к расчету толщины однослойного теплозащитного экрана большого радиуса
Основные допущения:

Оптимизация ТЗП

Приближенный расчет двухслойного ТЗП

Оптимизация двухслойного ТЗП
Модель прогрева ТЗП
Начальные условия
Условия сопряжения слоев
Граничные условия

Уточненная проектная модель нестационарного разрушения и прогрева двухслойного ТЗП
2 Деструкции нет
3 Теплоизоляция
1 Деструкция и кокс
0
Накоплен-ное тепло
Теплопро-водность
Тепло, поглощенное
газами пиролиза
Тепло, поглощенное
при ФХП в материале
Допущения:
Тепло распространяется по нормали к поверхности;
Теплофизические свойства в каждом слое зависят только от температуры;
Газы пиролиза, движущиеся через деструктирующий материал имеют температуру, равную температуре материала

Теплорассеивающие системы теплозащиты
ТЗМ
ТИМ
Сил. констр.
«Холодная» конструкция»
«Горячая конструкция»
Основной процесс в таких системах – излучение поступающей извне тепловой энергии
(радиационная теплозащита)
«Горячая» конструкция
из металлических
экранов
n
1
2

Теплозащитная панель из многослойных титановых плиток
1-прокладка из войлока; 2-две нижние кромки; 3-боковая стенка; 4-две верхние кромки; 5-штырь замка
I
Место I
А-А
условно повернуто
Вариант I
Вариант II
Схемы «горячих» металлических конструкций

Другие примеры конструктивных решений ТЗП
1 - наружный экран;
2 - гофрированная панель;
3- вставка;
4 - волокнистая теплоизоляция;
5 - внутренний экран;
6 - подложка-компенсатор;
7 - замок (задвижка) замка
крепления к обшивке;
8 - обшивка КА
1 - пластина;
2 - сотовый наполнитель;
3, 4 - волокнистая теплоизоляция;
5 - сотовая конструкция из Ti, Al;
6 - подложка-компенсатор;
7 - замок (задвижка) замка
крепления к обшивке;
8 - обшивка КА
Многослойное металлическое ТЗП:
Теплозащитные плитки с внешними сотовыми панелями:

«Холодная» конструкция

У-У
У-У
Гибкая ТЗ
Черные плитки
Белые плитки
Теплозащита корабля «Буран»
Д-16Т
(панели абляционной теплозащиты)
Межполетная объемная гидрофобизация плиток специальным кремнийорганическим соединением !
Защитные лаковые кремнийорганические пленки на внешнем эрозионно стойком покрытии для залечивания трещин и защиты от попадания атмосферных осадков

Плитки ВКС «Буран»:
150 х 150 мм, n=38800

Панель доступа
Изоляция
Усиленная
У У C панель
Усиленная У – У торцевая перемычка
Панель доступа
Узел крепления
Узел крепления
Основная сборочная единица ведущей кромки крыла

Варианты крепления теплозащитных панелей
«Ласточкин хвост»:
I-термостойкая панель; II-основная конструкция,
1-ТЗП; 2-подкладная панель; 3-клиновидные выступы;
4-панель основной конструкции
I
II
1
2
3
4
1
2
3
4
5
5
1
2
4
3
6
Скользящий пластинчатый замок:
1-ТЗП; 2-стеклосоты; 3-панель основной конструкции; 4-стопор; 5-пластинчатый замок; 6-отверстия для стопора

ТЗП с углерод-углеродным наружным покрытием:
– C-C экран;
Опорный стержень;
Волокнистая теплоизоляция;
Уплотнительная ткань;
Шарнирная опора;
Обшивка КА

Области использования систем тепловой защиты СА