Пенополиуретан в Космосе.

Лидер в создании ракетно-космической техники ФГУП ГНПРКЦ ЦСКБ «Прогресс» из всего спектра утеплителей выбирает для утепления ракетной техники России - пенополиуретан российских производителей.

 

На фотографии мы видим космический корабль "Шаттл" NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) который вместе с ускорителями установлен на топливном баке знакомого цвета. "Шаттл" - это многоразовый транспортный космический корабль, разработанный для доставки астронавтов и различных грузов на земную орбиту.

 

 

На других фотографиях мы видим кровлю и стены дома, утепленного пенополиуретаном (ППУ). Цвет и фактура схожи с топливным баком для челнока.

 

 

 

 

Но обо всем по порядку.

В далеком 1981 годуСШАначали использовать пенополиуретан (ППУ) для внешней теплоизоляции и защиты корпуса топливного бака и космического челнока "Шаттл". Инженеры NASA запустили пенополиуретан (ППУ) в космос.

Американский космический корабль включает в себя три основные части: сам челнок, внешний топливный бак и два твердотопливных ракетных ускорителя.

 

 

Топливный бак "Шаттла" - самая громоздкая и тяжелая часть космического аппарата. Это единственный узел аппарата, который не может быть использован повторно - он предназначен для одноразового использования.

Внешний топливный бак "Шаттла" сделан из алюминиевого сплава толщиной 3 мм и вмещает в себя около 1,5 миллионов литров ракетного топлива. В качестве ракетного топлива используется жидкий водород. Температура водорода в жидком агрегатном состоянии составляет -253°С. Поэтому перед инженерами NASA стояла трудная задача по выбору надежного и прочного, но в тоже время легкого изоляционного материала, способного поддерживать чрезвычайно низкую температуру (-253°С) жидкого водорода внутри топливного бака челнока.

После многочисленных обсуждений и испытаний выбор специалистов остановился на жесткомзакрытоячеистомпенополиуретане (ППУ). Топливный бак "Шаттла" был покрыт слоем пенополиуретана толщиной 2,5 см.

Выбор пенополиуретана в качестве теплоизоляции топливного бака был обусловлен многими факторами. Во-первых, ППУ - сверхлегкий материал, и не будет создавать лишней нагрузки на топливный бак. Во-вторых, ППУ - тепло- и морозостойкий материал. А главное, это - превосходный теплоизолятор и герметик.

Жесткий ППУ состоит из миллионов закрытых пор, в которых содержится специальный газ. Структура с закрытыми ячейками позволяет надежно сохранять тепло и препятствует инфильтрации воздуха и пара, создает надежный герметичный изоляционный слой. И хотя пенополиуретан был известен и широко использовался до NASA, после небольших доработок данной технологии инженеры Национального управления по аэронавтике адаптировали пенополиуретан для использования, в буквальном смысле, за пределами нашей планеты.

 

 

Пенополиуретановое покрытие внешнего топливного бака

 

Слоя пенополиуретанав 2,5 см оказалось достаточно, чтобы обеспечить необходимую теплоизоляцию топливного бака, сохранив при этом низкий вес всей конструкции бака и одновременно увеличив его прочность и жесткость. Слой ППУ также защищал алюминиевую оболочку бака от образования льда и аэродинамического нагрева. В тоже время ППУ в тяжелейших условиях прохождения космическим кораблем земной атмосферы позволил сохранить крайне низкую температуру жидкого водорода внутри бака (-253°С).

Вслед за США и СССР запустил свою программу по созданию космического корабля многоразового использования. Этот корабль получил название "Буран". Вывод "Бурана" на околоземную орбиту осуществлялся с помощью ракеты-носителя "Энергия".

 

 

 

 

Топливный бак ракеты-носителя "Энергия" покрыт 2,5-см слоем пенополиуретана

 

Перед нанесением пенополиуретанового покрытия для подготовки изолируемой поверхности топливного бака использовались специальные очистители, однако в дополнительных клеях не было необходимости. ППУ является самоадгезивным материалом и обладает достаточной адгезией, чтобы выдерживать даже условия запуска космического корабля.

 

 

Запуск "Бурана"

 

Для защиты пенополиуретана (ППУ) от воздействия ультрафиолетового излучения специалисты ЦСКБ "Прогресс" поверх изоляции ППУ наносили слой специальной белой краски.

Вся наружная поверхность бака покрывается теплозащитой из пенополиуретана, которая обеспечивает расчетный тепловой режим кислорода, и абляционного покрытия для отвода теплав процессе полета в атмосфере. Применение пенополиуретановой теплозащиты привело к некоторому увеличению массы второй ступени ракеты-носителя. Однако, с учетом возможности образования льда на поверхности бака без теплозащиты, применение ППУ было оправданным. Теплоизоляция внутри бакавыполняется в виде слоя пенополиуретана с герметизирующим покрытием. Наружная теплоизоляция состоит из стеклопластиковых композиций, заполненных пенополиуретаном.

 

 

Сброс топливного бака

 

Завод ЦСКБ "Прогресс" уже не в первый раз приобретает  установки для напыления пенополиуретановой изоляции топливных баков ракеты "Союз".

 

Справка:

Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" - ведущее российское предприятие по разработке, производству и эксплуатации ракет-носителей среднего класса и автоматических космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли и научного назначения. Всего запущено более 1770 ракет-носителей и 975 космических аппаратов разработки ЦСКБ-Прогресс . В настоящее время Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" является одним из ведущих предприятий ракетно-космической отрасли России. Ракетами-носителями производства "ЦСКБ-Прогресс" осуществляются запуски пилотируемых и грузовых космических кораблей по программе МКС, российских и зарубежных космических аппаратов. С октября 2011 года производятся запуски ракет-носителей "Союз-СТ" с космодрома во Французской Гвиане. Предприятие осуществляет разработку и реализацию ряда перспективных проектов.

 

 

 

 

 

 

Интересные вопросы

Проект месяца

7777-52+52 Дом на 2 семьи 52м2.+52м2.


Фотогалерея


Получатель

Расчет стоимости строительства

Общая площадь дома:
Общее количество этажей:
Кровля с покрытием:
Заполнение оконных проемов:
Электрика:
Сантехника:
Отопление:
Отделка фасада:
Внутреняя отделка:
0 руб.