Курсовая с практикой на тему Разработка средств испытаний клеевого соединения теплозащитных плиток многоразового использования

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

Глава 1
ТЕПЛОЗАЩИТА “БУРАНА”- ТРЕБОВАНИЯ И РЕШЕНИЯ.. 4

1.1
Конструкция “Бурана” и принципы технологии создания ТЗМК.. 4

1.2   Принципы технологии   ТЗМК первого поколения. 6

Выводы по главе 1. 14

ГЛАВА 2 Отечественные теплозащитные материалы второго
поколения.. 15

2.1 Обоснование задачи и
научные принципы создания теплозащитных материалов второго поколения. 15

2.2 Принципы создания ТЗМК второго поколения,
методы оценки надежности   и
воспроизводимость свойств ТЗМК.. 22

Выводы по главе 2. 30

ГЛАВА 3 Технология приклеивания теплозащитных плиток   32

Выводы по главе 3. 36

ЗАКЛЮЧЕННИЕ. 37

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ   38

Введение:

В работе представлены
данные по разработке отечественных материалов теплозащиты первого и второго
поколения. Актуальность настоящей работы связана
с тем, что при создании теплозащиты было создано большое число методов, технологий
и научных заделов, которые представляют большой интерес и в настоящее время.

Описаны конструкция “Бурана” и принципы
создания ТЗМК первого поколения. Цель работы- составить представление о принципах создания и технологиях
теплозащиты. Задачи работы:

— изучить данные
по обоснованию задачи и научным принципам создания теплозащитных материалов первого
и второго поколений;

— рассмотреть
методы оценки надежности   и воспроизводимости
свойств ТЗМК;

— изучить вопросы технологии приклеивания
теплозащитных плиток.

Заключение:

В работе представлены данные по
разработке отечественных материалов теплозащиты первого и второго поколения.

Описаны конструкция “Бурана” и
принципы создания ТЗМК первого поколения. Представлены данные по обоснованию
задачи и научным принципам создания теплозащитных материалов второго поколения. Рассмотрены методы оценки надежности   и воспроизводимости свойств ТЗМК.

Показано, что общий потенциал экономии массы
теплозащиты космического корабля “Буран” при внедрении   материалов второго поколения составил около   1800 кг, что указывает на высокую
эффективность разработанной технологии создания этих материалов.

Обсуждены
вопросы технологии приклеивания теплозащитных плиток. Показано, что эффективная
технология приклеивания плиток при создании теплозащиты космического корабля с
заданным уровнем надежности должна быть основана на использовании специальных
технологий по усилению поверхностных слоев волокнистого материала

Фрагмент текста работы:

Глава 1 ТЕПЛОЗАЩИТА
“БУРАНА”- ТРЕБОВАНИЯ И РЕШЕНИЯ 1.1 Конструкция
“Бурана” и принципы технологии создания ТЗМК Предназначение
теплозащиты “Бурана” состояло в сохранении целостности и работоспособности как
обшивки корабля, так и всех его систем при полетных нагрузках, достигающих
максимальных значений при возвращении корабля с орбиты при входе в плотные слои
атмосферы, когда корабль оказывается под воздействием высоко разогретой плазмы
и динамических нагрузок, рис.1.1. Рисунок 1.1- Орбитальный
космический корабль “Буран” под воздействием высоко разогретой плазмы В указанных условиях “Буран” испытывает
воздействие мощного теплового потока с неравномерным полем температур по
обшивке “Бурана”. Для
защиты корабля от воздействия горячей плазмы использовали метод внешнего
укрытия корабля высокотемпературными плитками. Всего
на обшивке “Бурана” было закреплено около 38 000 плиток, имевших строго
индивидуальные размеры и форму [1]. Сплошной слой плиток ТЗМК (теплозащитный
материал кварцевый) в виде ячеистой системы повторял форму планера. Конструкция теплозащиты “Бурана” (рис.1.2)
состояла из собственно плиток (1) с эрозионностойким покрытием (3,4); демпфирующей
фетровой прокладки (5), которая клеевым составом соединялась с одной стороны с
плиткой, а с другой – с металлической обшивкой (6). Рисунок
1.2- Конструкция теплозащиты “Бурана” Плитки ТЗМК покрывались
тонким сплошным слоем неорганической
композиции на основе боросиликатного стекла [2]. Предназначение покрытия-
защита плитки от эрозии
и попадания влаги к покрытиям этого типа, а также обеспечение
высокой излучательной способности   для снижения мощности теплового потока от
горячей плазмы, воздействующей на плитку. В
конструкции теплозащиты “Бурана” принципиальное значение имеют межплиточные
зазоры, поскольку затекание горячей плазмы к обшивке может привести к выгоранию
клея и отрыву плиток от обшивки. Отрыв
даже одной из плиток в ответственных зонах мог привести к катастрофическим
последствиям. Из жестких требований, предъявляемых к
межплиточным промежуткам, вытекали ограничения на тепловое расширение плиток, которое
должно было быть минимальным, что предопределяло выбор кварцевых волокон для
приготовления плиток, поскольку в сравнении с другими высокотемпературными
волокнами (оксида алюминия, муллита и др.) кварц имеет минимальный коэффициент
термического расширения. В то же время сами плитки должны обладать
достаточной прочностью на разрыв и сжатие, чтобы противостоять воздействию
различных полетных нагрузок, а также иметь весьма малую теплопроводность, чтобы
не допустить проникновения теплового потока к алюминиевой обшивке. 1.2   Принципы технологии   ТЗМК первого поколения Далее будут представлены некоторые элементы
технологии изготовления теплозащиты “Бурана” [3,4], в то же время ряд значимых
элементов технологии не затронут в настоящей работе, поскольку не относится к
теме исследования. По тематике теплозащиты
было оформлено значительное число авторских свидетельств, однако технологии
второго поколения практически не защищены патентами и авторскими
свидетельствами и не представлены в литературе как научной, так и в популярной литературе. Следует указать на то, что
решение проблемы создания теплозащиты потребовало комплексной отработки
значительного числа задач-научного, технологического и методического характера. Здесь можно отметить, что в некотором смысле к аналогам ТЗМК можно
отнести теплоизоляционные волокнистые материалы, используемые в футеровке печей,
однако это сравнение справедливо только в отношении компонентного состава этих
материалов- волокон