Отработка теплозащиты ОК МТКС Энергия-Буран на изделии Бор-4

1.Общие сведения
2. Иерархия
3. Комплексная программа экспериментальной наземной и лётной отработки.
4. Испытания на газопроницаемость.
5. Газодинамические испытания плиточной теплозащитной конструкции из кварцевой керамики
6. Заключение
7. Используемые материалы

3. Комплексная программа экспериментальной наземной и лётной отработки.

Комплексная программа экспериментальной наземной и лётной отработки систем орбитального корабля Бор-4:

1. Исследовательские испытания.
2. Наземная экспериментальная отработка.
2.1 Стадия автономных испытаний:
Предварительный этап:
- Отработка в нормальных условиях;
- Отработка в условиях воздействия внешних факторов;
- Испытания на надежность;
- На отказ
- На работоспособность
- Ресурсные
- Прочие виды испытаний
Заключительный этап:
- В нормальных условиях
- В условиях воздействия внешних факторов
2.2 Стадия комплексных испытаний и междуведомственных испытаний.
Предварительный этап:
- Отработка в нормальных условиях;
- Отработка в условиях воздействия внешних факторов;
- Ресурсные испытания;
Заключительный этап:
- В нормальных условиях;
- В условиях воздействия внешних факторов.
3. Летные испытания.
3.1 ГЛИ (главные летные испытания).
3.
...

4. Испытания на газопроницаемость.

Проблема защиты подвижных и неподвижных элементов конструкций орбитального корабля Буран от проникновения в них раскаленной плазмы является одной из ключевых, так как прямо влияет на работоспособность его важнейших агрегатов. По этой причине выбор средств герметизации и конструктивные параметры стыков играют решающую роль. Для наиболее теплонапряжённых мест соединений узлов конструкций в качестве уплотнительных элементов были выбраны жгуты. Проверка их работоспособности проводилась при испытаниях на установке ТВК-4 и ТВАН-ВШ (НПО Молния) в имитационных приспособлениях. Схема испытаний на установке ТВК-4 приведена на рисунке 4.35, а на установке ТВАН-ВШ – на рис. 4.36.

Установка ТВК-4 имеет следующие характеристики:
• Минимальное давление – 0,08 мм.рт.ст;
• Температурный диапазон – от -150°С до +300°С;
• Скорость изменения температуры – 10 град/мин;
• Автоматическая система разгерметизиции.

Рис. 4.35.

Рис. 4.36.
...

5. Газодинамические испытания плиточной теплозащитной конструкции из кварцевой керамики

Испытания проводились на установке ГДУ (газодинамическая установка кафедры 605) в Московском Авиационном Институте. Воспроизводился режим испытания по температурной поверхности образца Т=1200°С. Общее время воздействия газовой струи на поверхность образца составляло τ=10 минут.
Образец для испытаний показан на рис. 4.57а. Плиточная защита образца выполнена из кварцевой керамики марки ТЗМК-25 с покрытием ЭВЧ-6.
Для подбора заданного температурного режима использовался образец-аналог, препарированный хромель-алюмелиевой термопарой толщиной 0,1 мм, которая устанавливалась в геометрическом центре центральной плитки образца. Регулирование температурного режима осуществлялось за счет перемещения образца-аналога вдоль струи электродугового нагревателя газа. Регистрация показаний термопары осуществлялась на светолучевом осциллографе Н115.
...

6. Заключение

Экстремальным требованиям теплового воздействия при спуске в атмосфере отвечали теплозащитные материалы из супертонкого волокна окиси кремния, способные ослаблять лучистый теплообмен путем рассеивания и эффекта многократного экранирования, а также уменьшать теплопроводность по воздуху за счет затруднения конвекции и молекулярного переноса. Анализ всех компонентов теплопереноса показал, что лучистый поток может быть существенно ослаблен путем рассеивания мелкодисперсным волокном диаметром 1,5...2 мкм.
После газодинамических испытаний, проводимых для определения коэффициентов взаимовлияния нагрева, вибрации, перепада давления, на плитке, в том месте куда была наплавлена газовая струя, было обнаружено темное пятно, расплывающееся по поверхности. Посередине темного пятна светлый участок с темным пятном внутри. Отрыв плитки от поверхности произошел в результате не качественной приклейки.
...