Lämpösuojaus on keino suojata laskeutuvan ajoneuvon järjestelmiä ja kokoonpanoja , rakettikärkiä ja LRE - polttokammion seiniä altistumiselta äärimmäisille lämpötiloille.
Vuonna 1947 Mstislav Keldysh loi ainutlaatuisen kokeellisen kaasudynaamisen tukikohdan NII-1 :lle, jossa ainutlaatuisia sähkökaarikaasulämmittimiä käytetään materiaalien lämpösuojauksen testaamiseen. Ballististen ohjusten laukaisemiseksi oli tarpeen ratkaista ohjuskärkien lämpösuojaus. NII-1:ssä tehdyt tutkimukset osoittivat, että kartion kärjen "tylstyminen" yksinkertaistaa huomattavasti olosuhteita mannertenvälisen ballistisen ohjuksen pääosan kulkemiselle tiheiden ilmakehän kerrosten läpi [1] .
Laskeutumisajoneuvon lämpösuojaukseen liittyvien ongelmien ratkaiseminen oli myös yksi tärkeimmistä Neuvostoliiton avaruusasiantuntijoiden tehtävistä. NII-1:n puitteissa tehtyjen testien ansiosta valittiin optimaaliset ratkaisut tärkeimpiin ja monimutkaisimpiin kysymyksiin [2] .
Syyskuusta 1957 tammikuuhun 1958 OKB-1 :n puitteissa suoritettiin tutkimuksia, jotka koskivat ulkoisten lämpövirtojen, ulkopinnan lämpötilojen ja lämpösuojausmassojen arviointia satelliittien eri järjestelmille, jotka laskeutuvat kiertoradalta laajalla aerodynaamisella alueella. laatuarvot. Lämpösuojan lämmitys määritettiin numeerisilla menetelmillä. Ballistisen laskeutumisen käsitteen käyttöönoton jälkeen otettiin käyttöön laskeutumisajoneuvon pallomainen muoto, jossa oli luotettavat ja vakaat aerodynaamiset ominaisuudet kaikilla iskukulmilla ja kaikilla nopeuksilla. Pääteltiin, että lämpösuojauksen massojen tulisi olla 1300-1500 kg.
Laskeutumisajoneuvon kori peitettiin vaihtelevan paksuisella lämpösuojalla. Se saavutti maksimiarvonsa 0,18 metriä etuosassa ja vähimmäisarvot takana - 0,03 metriä [3] .
Laskeutumisajoneuvon lämpösuojaus (SA) on suunniteltu suojaamaan aerodynaamiselta lämpenemiseltä liikkuessaan ilmakehän tiheissä kerroksissa sekä tarjoamaan mukavat olosuhteet laskeutumisajoneuvon miehistölle.
Lämpösuojauksen tyyppi, lämpösuojamateriaalien koostumus riippuu DV:n ilmakehään pääsyn nopeudesta ja ballistisista ominaisuuksista sekä sen aerodynaamisesta muodosta ja massasta. [neljä]
Lämpösuoja voi olla passiivinen, säteily, aktiivinen ja sekoitettu.
Passiivisessa lämpösuojauksessa lämpövirran vaikutus havaitaan käyttämällä erityisesti suunniteltua ulkokuorta tai käyttämällä erityisiä pinnoitteita, jotka levitetään päärakenteeseen. [5] Esimerkki passiivisesta lämpösuojauksesta on avaruussukkuloiden lämpösuojaus . Lämmönkestäviä lämpösuojalevyjä käytetään erikoispinnoitteena uudelleenkäytettävän kuljetusavaruusaluksen (MTKK), kuten avaruussukkulan tai Buranin , rungossa. Laatoilla on eri kokoja ja erilainen lämpösuojapinnoite. Tarkasteltavana olevan laitteen koko pinta on jaettu lämpötilatason mukaan neljään vyöhykkeeseen, joista jokainen käyttää omaa pinnoitettaan. [6]
Säteilylämpösuojausta käytetään suojaamaan rakenneosia, jotka sijaitsevat alueilla, joilla on suhteellisen alhainen lämpövirta. Lämpöä siirretään säteilyllä ympäröivään tilaan. [neljä]
Aktiiviselle lämpösuojalle on ominaista jäähdytysjärjestelmän läsnäolo sen koostumuksessa. Aktiivisen lämpösuojauksen muunnelma on laajalti käytetty ablatiivinen jäähdytys . [4] Tämän menetelmän mukaan suojattu rakenne on peitetty kerroksella erikoismateriaalia, josta osa voi tuhoutua lämpövuon vaikutuksesta sulamis- , haihtumis- ja sublimaatioprosessien seurauksena . Esimerkkinä romahtavista lämpösuojapinnoitteista ovat lasivahvisteiset muovit ja muut muovit, jotka perustuvat orgaanisiin ja organopiisiin sideaineisiin. [5]
Ablatiivista pinnoitetta käytetään myös suojaamaan nestemäistä polttoainetta käyttävien rakettimoottoreiden palotilaa ja suutinta ylikuumenemiselta. [6]