Численное исследование тепловой защиты гиперзвуковых летательных аппаратов
В.И. Зинченко1,2, В.Д. Гольдин1,2, В.Г. Зверев1,2
1НИИ прикладной математики и механики, Томск
zverev@niipmm.tsu.ru
2Томский государственный университет, Томск
Ключевые слова: гиперзвуковая скорость, аэродинамический нагрев, тепловая защита, пограничный слой, теплозащитные покрытия, термохимическое разрушение, сопряженный тепломассообмен
Страницы: 373-381
Аннотация
Рассматривается задача пространственного обтекания гиперзвукового летательного аппарата потоком химически равновесного воздуха при движении по траектории под различными углами атаки. В рамках сопряженной постановки задачи рассчитаны состояние газа в пограничном слое, тепловой режим обтекаемого тела, состоящего из различных композиционных материалов, характеристики уноса тепловой защиты. Физические явления в конденсированном состоянии углеродосодержащих покрытий имеют сложный характер, обусловленный протеканием процессов нагрева, пиролиза, гетерогенного окисления и сублимации, что приводит к разрушению теплозащитного материала. Показано, что применение различных материалов пассивной тепловой защиты может обеспечить значительное снижение температуры поверхности, характеристик термохимического разрушения и позволяет управлять режимами тепломассообмена при движении тела.
|
