Methodology of Studying Materials in Hypersonic Plasma Flow
Abstract
Devises, methodology and technology of studying the properties of high-temperature space-air materials subjected to the impact of hypersonic plasma flow are considered. The experiments are carried out in a wind tunnel VAT-104 (Central Institute of Aerohydrodynamics) which enables us to simulate conditions of hypersonic flight in the upper atmosphere (60 - 100 km). The main conditions of modeling high-enthalpy flow interaction with a surface are given. The values of thermochemical stability, life-time, catalytic efficiency, and emissivity are determined for a number of samples. The impact of the mechanical load on the oxidation rate of carbon composite materials in air plasma flow is considered.
About the Authors
B. E. Zhestkov
Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского
Russian Federation
Russian Federation
V. V. Shtapov
Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Полежаев Ю. В., Шишков А. А. Газодинамические испытания тепловой защиты. - М.: Промедэк, 1992. - 248 с.
2. Zhestkov B., Shvedchenko V. Evaluation of materials oxidation in induction plasmatron under simulated re-entry conditions / Proc. of the Second European Workshop on thermal protection systems. Stuttgart, Germany, October 25 - 27. 1995. P. 204 - 215.- ESA-WPP-103.
3. Gülhan A., Vennemann D., Yakushin M., Zhestkov B. Comparative Oxidation Tests on Reference Material in Two Induction Heated Facilities / Proc. 46-th International Astronautical Congress. 1995, Oslo, Norway. - IAF-95-1.3.03.
4. Zhestkov B. E., Ivanov D. V., Shvedchenko V. V., et al. Calculated and Experimental Flat and Wavy Surface Temperature Distributions / AIAA Paper 99-0733.
5. Астапов А. H., Терентьева В. С. Высокотемпературные микрокомпозиционные тонкослойные покрытия с микро-, субмикро- и наноразмерной структурой оксидных слоев / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. Т. 76. № 7. С. 24 - 32.
6. Жестков Б. Е., Мугалев А. П., Радченко В. H., Шарков В. Б. Термопрочностные испытания образцов композиционных материалов при нагреве в высокотемпературном газовом потоке / Труды ЦАГИ. 2009. Вып. 2683. С. 96 101.
7. Егоров И. В., Жестков Б. Е., Шведченко В. В. Определение каталитической активности материалов при высоких температурах в гиперзвуковой трубе ВАТ-104 / Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. XLV. № 1. С. 3 - 13.
8. Жестков Б. Е. Исследование термохимической устойчивости теплозащитных материалов / Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. XLV. № 5. С. 62 77.
9. Sakharov V. I., Shtapov V. V., Vasilevskiy E. B., Zhestkov B. E. A blanted cone in a sypersonic high enthalpy noneguilibrium air flow / Proc. of the 5th European Conference for Aerospace Sciences. July 1-5 2013. Munich, Germany (EUCASS 2013). P. 1 - 11.
10. Баринов И. С., Жестков Б. Е., Омелик А. И., Орлова З. Т. Аэродинамическая установка со свободномолекулярным потоком и высокой температурой торможения / Теплофизика высоких температур. 1973. Т. 11. № 3. С. 602-608.
11. Жестков Б. Е. Комплекс стендов с индукционными подогревателями газа / Вестник Казанского технологического университета. 2011. Т. 14. № 19. С. 63 69.
12. Жестков Б. Е., Терентьева В. С. Исследование многофункционального покрытия МАИ Д5, предназначенного для защиты особожаропрочных материалов / Металлы. 2010. № 1. С. 39 - 48.
13. Пат. 2437961 РФ, МПК С23С 10/26 (2006.01), С23С 24/08 (2006.01). Способ восстановления высокотемпературного кремнийсодержащего защитного покрытия на жаропрочных конструкционных материалах / Терентьева В. С., Еремина А. И., Жестков Б. Е., Астапов А. H.; заявитель и патентообладатель Московский государственный авиационный институт. - №2010132004; заявл. 29.07.10; опубл. 27.12.11, Бюл. № 36.
14. Физические величины: Справочник / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.
15. Башкин В. А., Егоров И. В., Жестков Б. Е., Шведченко В. В. Численное исследование поля течения и теплообмена в тракте высокотемпературной аэродинамической установки / Теплофизика высоких температур. 2008. Т. 46. № 5. С. 771 - 783.
Review
For citations:
Zhestkov B.E., Shtapov V.V. Methodology of Studying Materials in Hypersonic Plasma Flow. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(12):58-65. (In Russ.)
Views:
366
Email this article 