На экспериментальном комплексе «Ударная труба» сотрудники НИИ механики МГУ провели эксперименты для изучения процесса абляции теплозащитного углеродного материала при воздействии ударной волны. Целью работ было отслеживание поведения таких материалов в условиях экстремальных нагрузок. В процессе исследований были зафиксированы спектры излучения ударно нагретого газа, содержащего продукты абляции, вблизи поверхности графитовой пластины. Результаты исследований опубликованы в журнале Acta Astronautica.
«Надежность теплозащитного слоя на поверхности спускаемого космического аппарата является ключевым фактором, определяющим безопасность его полета в атмосфере Земли. Как правило, эти слои изготавливаются из абляционных композиционных материалов на основе углерода» , – пояснил руководитель лаборатории кинетических процессов в газах НИИ механики Владимир Левашов.
Эксперимент продемонстрировал, что преобладающим механизмом разрушения поверхности графита при воздействии сильной ударной волны является отрыв углеродных микрочастиц. Результаты этого исследования представляют собой значительный прогресс в изучении процессов, затрагивающих теплозащитные покрытия. Таким образом, именно отколы фрагментов, а не испарение и плавление, выступают в качестве основного фактора разрушения графита в исследованных условиях. Данное открытие может оказать влияние на выбор материалов и методов защиты будущих космических аппаратов, в особенности для многоразовых конструкций.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ