Система радиационного охлаждения может быть выполнена трехслойной с тем, чтобы избавиться от основного недостатка высокотемпературных металлов — способности их к интенсивному окислению в воздухе. Для уменьшения этого несущий (конструкционный) слой из тугоплавкого металла покрывается различными силицидами или окислами. Покрытие толщиной 50 мкм из MoSi2 обеспечивает защиту молибдена от окисления при температуре 1900 К в течение нескольких часов и к тому же позволяет увеличить степень черноты. Наконец, с внутренней стороны покрытия оно покрывается теплоизолятором (например, пенокерамикой).
Радиационный метод тепловой защиты применяется в гиперзвуковой авиации и в ракетной технике для охлаждения выступающих частей, насадков, крыльев и выхлопных раструбов сопл. В заключение параграфа несколько слов о модификации этого способа применительно к таким условиям аэродинамического нагрева, когда излучение набегающего потока соизмеримо или выше по интенсивности конвективного теплового воздействия. В этом случае целесообразно переизлучать тепловую энергию не с поверхности теплозащитного покрытия, а из пограничного слоя. При защите поверхностей массообменом пограничный слой является практически прозрачным для падающего излучения. По этой причине вдув газа в пограничный слой не может быть эффективным средством защиты от интенсивного радиационного нагрева. В этом случае следует «зачернять» пограничный слой, увеличивая его коэффициент ослабления излучения. С этой целью в пограничный слой вводят различные присадки, добиваясь снижения величины падающего на поверхность радиационного теплового потока. Наибольшего ослабления следует ожидать при вводе в пограничный слой газопылевого потока с большим числом распределенных в нем микрочастиц, т. е. при создании «непрозрачных» экранов. В этом случае происходит ослабление энергии не только за счет поглощения, но в еще большей степени за счет отражения и рассеяния излучения.
11 июля 2012
