innosferaНаука и инновацииScience and Innovations1818-98572412-9372Издательский дом «Белорусская наука»innosfera-1000Research ArticleТЕМА НОМЕРА: МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙГорячие материи холодного космоса: опыт изготовления и тестирования отечественных теплозащитных материаловHot matter in cold space: Experience in manufacturing and testing domestic thermal protection materialsГринчукП.GrinchukP.

Павел Гринчук, заведующий отделением теплофизики Института тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, член-корреспондент

Pavel Grinchuk

КияшкоМ.KiyashkoM.

Михаил Кияшко, старший научный сотрудник лаборатории радиационно-конвективного теплообмена ИТМО им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, кандидат физико-математических наук

Mikhail Kiyashko

АкуличА.AkulichA.

Андрей Акулич, старший научный сотрудник лаборатории радиационно-конвективного теплообмена

Andrey Akulich

СоловейД.SoloveyD.

Дмитрий Соловей, старший научный сотрудник лаборатории радиационно-конвективного теплообмена ИТМО им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, кандидат технических наук

Dmitry Solovey

СтёпкинМ.StepkinM.

Михаил Стёпкин, инженер-технолог лаборатории радиационно-конвективного теплообмена

Mikhail Stepkin

ЩербаковаВ.ShcherbakovaV.

Валентина Щербакова, младший научный сотрудник лаборатории радиационно-конвективного теплообмена

Valentina Shcherbakova

Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН БеларусиBelarus202617042026033135Copyright © Издательский дом «Белорусская наука», 20262026Издательский дом «Белорусская наука»Издательский дом «Белорусская наука»https://innosfera.belnauka.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://innosfera.belnauka.by/jour/article/view/1000

Описаны пути поиска и совершенствования альтернативных вариантов тепловой защиты для многоразовых космических систем нового поколения.

The article describes ways to identify and improve alternative thermal protection options for next-generation reusable space systems.

Авторы выражают благодарность кандидату технических наук В.В. Чупрасову и кандидату технических наук М.С. Третьяку, которые всю свою профессиональную карьеру в Институте тепло- и массообмена посвятили теплозащитным материалам, чей опыт и знания вдохновили на проведение данных исследований и благодаря чьим знаниям и стараниям получены описанные результаты.ReferencesПолежаев Ю.В., Юревич Ю.Б. Тепловая защита / Ю.В. Полежаев, Ю.Б. Юревич. – М., 1976.Полежаев Ю.В., Юревич Ю.Б. Тепловая защита / Ю.В. Полежаев, Ю.Б. Юревич. – М., 1976.Reznik S.V. Development of Elements of Reusable Heat Shields from a Carbon-Ceramic Composite Material 1. Theoretical Forecast / S.V. Reznik, P.V. Prosuntsov, K.V. Mikhailovskii // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2019. Vol. 92, №1. P. 89–94.Reznik S.V. Development of Elements of Reusable Heat Shields from a Carbon-Ceramic Composite Material 1. Theoretical Forecast / S.V. Reznik, P.V. Prosuntsov, K.V. Mikhailovskii // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2019. Vol. 92, №1. P. 89–94.Reznik S.V. Development of Elements of a Reusable Heat Shield from a Carbon-Ceramic Composite Material. 2. Thermal Tests of Specimens of the Material / S.V. Reznik [et al.] // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2019. Vol. 92, №2. P. 306–313.Reznik S.V. Development of Elements of a Reusable Heat Shield from a Carbon-Ceramic Composite Material. 2. Thermal Tests of Specimens of the Material / S.V. Reznik [et al.] // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2019. Vol. 92, №2. P. 306–313.Tran H. Phenolic Impregnated Carbon Ablators (PICA) for Discovery class missions / H. Tran [et al.] // 31st Thermophysics Conference. –New Orleans, 1996.Tran H. Phenolic Impregnated Carbon Ablators (PICA) for Discovery class missions / H. Tran [et al.] // 31st Thermophysics Conference. –New Orleans, 1996.Семенов Ю.П. Многоразовый орбитальный корабль «Буран» / Ю.П. Семенов; под ред. Г.Е. Лозино-Лозинского. – М., 1995.Семенов Ю.П. Многоразовый орбитальный корабль «Буран» / Ю.П. Семенов; под ред. Г.Е. Лозино-Лозинского. – М., 1995.Гофин М.Я. Жаростойкие конструкции многоразовых аэрокосмических аппаратов / М.Я. Гофин. – М., 2003.Гофин М.Я. Жаростойкие конструкции многоразовых аэрокосмических аппаратов / М.Я. Гофин. – М., 2003.Тимошенко В.П. Тепловая защита многоразовых космических аппаратов: опыт и пути совершенствования / В.П. Тимошенко, С.В. Резник, П.В. Просунцов / 4-я Междунар. науч. конф. «Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы», Москва, 14–15 нояб. 2013 г. – М., 2013 г.Тимошенко В.П. Тепловая защита многоразовых космических аппаратов: опыт и пути совершенствования / В.П. Тимошенко, С.В. Резник, П.В. Просунцов / 4-я Междунар. науч. конф. «Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы», Москва, 14–15 нояб. 2013 г. – М., 2013 г.Резник С.В. Актуальные проблемы проектирования, производства и испытания ракетно-космических композитных конструкций // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. №3(15). DOI: 10.18698/2308-6033-2013-3-638.Резник С.В. Актуальные проблемы проектирования, производства и испытания ракетно-космических композитных конструкций // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. №3(15). DOI: 10.18698/2308-6033-2013-3-638.Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 г. // Авиационные материалы и технологии. 2012. №5. С. 7–17.Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 г. // Авиационные материалы и технологии. 2012. №5. С. 7–17.McKee D.W. Oxidation behavior and protection of carbon/carbon composites // Carbon. 1987. Vol. 25, №4. Р. 551–557.McKee D.W. Oxidation behavior and protection of carbon/carbon composites // Carbon. 1987. Vol. 25, №4. Р. 551–557.Goulard R. On catalytic recombination rates in hypersonic stagnation heat transfer // Journal of Jet Propulsion. 1958. Vol. 28, №11. P. 737–745.Goulard R. On catalytic recombination rates in hypersonic stagnation heat transfer // Journal of Jet Propulsion. 1958. Vol. 28, №11. P. 737–745.Гаршин А.П., Кулик В.И., Нилов А.С. Основные направления повышения коррозионной жаростойкости огнеупорных волокнисто-армированных керамоматричных композитов // Новые огнеупоры. 2018. №12. С. 49–59.Гаршин А.П., Кулик В.И., Нилов А.С. Основные направления повышения коррозионной жаростойкости огнеупорных волокнисто-армированных керамоматричных композитов // Новые огнеупоры. 2018. №12. С. 49–59.Pidan S. Recombination coefficients and spectral emissivity of silicon carbide-based thermal protection materials / S. Pidan [et al.] // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. 2005. Vol. 19, №4. P. 566–571.Pidan S. Recombination coefficients and spectral emissivity of silicon carbide-based thermal protection materials / S. Pidan [et al.] // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. 2005. Vol. 19, №4. P. 566–571.Biamino S. Multilayer SiC for thermal protection system of space vehicles: Manufacturing and testing under simulated re-entry conditions / S. Biamino [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2008. Vol. 28, №14. P. 2791–2800.Biamino S. Multilayer SiC for thermal protection system of space vehicles: Manufacturing and testing under simulated re-entry conditions / S. Biamino [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2008. Vol. 28, №14. P. 2791–2800.Sakraker I., Asma C.O. Experimental investigation of passive/active oxidation behavior of SiC based ceramic thermal protection materials exposed to high enthalpy plasma // Journal of the European Ceramic Society. 2013. Vol. 33, №2. P. 351–359.Sakraker I., Asma C.O. Experimental investigation of passive/active oxidation behavior of SiC based ceramic thermal protection materials exposed to high enthalpy plasma // Journal of the European Ceramic Society. 2013. Vol. 33, №2. P. 351–359.Кублицкас Ч.Б. Исследование карбида кремния в потоке инертного газа / Ч.Б. Кублицкас [и др.] // Теплофизика высоких температур. 1974. Т. 12, №4. С. 846–850.Кублицкас Ч.Б. Исследование карбида кремния в потоке инертного газа / Ч.Б. Кублицкас [и др.] // Теплофизика высоких температур. 1974. Т. 12, №4. С. 846–850.Grinchuk P.S., Tretyak M.S., Chuprasov V.V. Thermal protection material on the base of silicon-carbide ceramics // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Moscow, 2020. DOI 10.1088/1757-899X/709/4/044112.Grinchuk P.S., Tretyak M.S., Chuprasov V.V. Thermal protection material on the base of silicon-carbide ceramics // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Moscow, 2020. DOI 10.1088/1757-899X/709/4/044112.Жестков Б.Е. Влияние воздействия высокоскоростного потока азота на структуру и химический состав высокотемпературного покрытия на композиционном SiC-материале / Б.Е. Жестков [и др.] // Теплофизика высоких температур. 2018. Т. 56, №3. С. 395–398.Жестков Б.Е. Влияние воздействия высокоскоростного потока азота на структуру и химический состав высокотемпературного покрытия на композиционном SiC-материале / Б.Е. Жестков [и др.] // Теплофизика высоких температур. 2018. Т. 56, №3. С. 395–398.Grinchuk P.S. Effect of technological parameters on densification of reaction bonded Si/SiC ceramics / P.S. Grinchuk [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2018. Vol. 38, №15. P. 4815–4823.Grinchuk P.S. Effect of technological parameters on densification of reaction bonded Si/SiC ceramics / P.S. Grinchuk [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2018. Vol. 38, №15. P. 4815–4823.Grinchuk P.S. Advanced technology for fabrication of reaction-bonded SiC with controlled composition and properties / P.S. Grinchuk [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2021. Vol. 41. Iss. 12. P. 5813–5824.Grinchuk P.S. Advanced technology for fabrication of reaction-bonded SiC with controlled composition and properties / P.S. Grinchuk [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. 2021. Vol. 41. Iss. 12. P. 5813–5824.Курячий А.П. Математическая модель системы тепловой защиты с испарением хладагента из капиллярно-пористого материала в полость // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29, №3. С. 540–547.Курячий А.П. Математическая модель системы тепловой защиты с испарением хладагента из капиллярно-пористого материала в полость // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29, №3. С. 540–547.Coultas T.A. Analysis of self-cooling with infiltrated porous tungsten composites / T.A. Coultas [et al.] // Journal of Spacecraft and Rockets. 1964. Vol. 1, №6. P. 643–648.Coultas T.A. Analysis of self-cooling with infiltrated porous tungsten composites / T.A. Coultas [et al.] // Journal of Spacecraft and Rockets. 1964. Vol. 1, №6. P. 643–648.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.