Криогенный трубопровод с коротковолокнистой базальтовой теплоизоляцией
Авторы: Комков М.А., Баданина Ю.В., Потапов Д.А., Новикова А.С.
Опубликовано в выпуске: #11(83)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-11-1825
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Показана актуальность создания трубопроводов для подачи криогенных компонентов топлива к двигательным установкам летательных аппаратов с теплоизоляцией из базальтовых супертонких волокон и минеральной связки из Al2O3. Рассмотрено конструктивно-технологическое решение криогенного топливопровода, состоящего из тонкостенного трубопровода, выполненного из комбинированных материалов на основе ультратонкого стального лейнера и намотанного углепластика. Проведена оптимизация массы законцовки фланца трубопровода совместно с комбинированной оболочкой трубопровода. Определены толщина и масса базальтовой теплоизоляции трубопровода на основе инженерной методики расчета эффективного коэффициента теплопроводности высокопористого волокнистого материала покрытия. Показано, что трубопровод с базальтовой теплоизоляцией имеет существенно меньшую массу, чем криогенный топливопровод с экранно-вакуумной теплоизоляцией, применяемый в самолете ТУ-155
Литература
[1] Андреев В.А., Борисов В.Д., Климов В.Т. и др. Внимание: газы. Криогенное топливо для авиации: Справочник-воспоминание для всех. Москва, Московский рабочий, 2001, 223 с.
[2] Федоров Г., Максимович Г. Самолет завтрашнего дня — Ту-155 на водородном топливе: АНТК им. А.Н. Туполева. Крылья Родины, 1988–1992.
[3] Патрунов Ф.Г. Ниже 120 градусов по Кельвину. Москва, Знание, 1989, 176 с.
[4] Журавин Ю. «Море» планов «Ангары». Новости космонавтики, 1999, № 3 (194), с. 48–49.
[5] Комков М.А., Потапов Д.А., Кудрявцев А.А. Оптимизация угла намотки на металлический лейнер криогенного трубопровода. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2017-9-1673
[6] Баданина Ю.В. Технологическое проектирование высокопористых теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон на основе метода жидкостной фильтрации. Автореф. дис. … канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 16 с.
[7] Базальтовое супертонкое волокно «MINOL». Завод БСТВ «MINOL»: сайт компании. URL: http://uteplitel-minol.ru/holst/ (дата обращения 05.01.2018).
[8] Баданина Ю.В., Комков М.А., Тарасов В.А., Тимофеев М.П., Моисеев А.В. Моделирование и экспериментальное определение технологических параметров жидкостного формования базальтовой теплоизоляции насосно-компрессорных труб. Наука и образование. Электронный журнал, 2015, № 4. DOI: 10.7463/0315.0761820
[9] Комков М.А., Тарасов В.А., Бородулин А.С. Спиральная намотка концевых участков композитных оболочек цилиндрической и конической формы. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2012, № 4, с. 78–85.
[10] Материал прошивной базальтовый огнезащитный рулонный (МПБОР) по ТУ 5769-004-02500345–2009. URL: http://www.bztm.su/vbor.php (дата обращения 05.09.2016).
[11] Джигирис Д.Д., Махова М.Ф. Основы производства базальтовых волокон и изделий. Москва, Теплоэнергетик, 2002, 416 с.
[12] Вспененные пластические массы: сб. тр. НПО «Полимерсинтез», т. 1. Москва, НИИТЭхим, 1990, 224 с.
[13] Бессонов М.П., Котон М.М., Кудрявцев В.В., Лайус Л.А. Полиимиды — класс термостойких полимеров. Ленинград, Наука, 1983, 328 с.
[14] Буланов И.М., Комков М.А. Применение жестких полимерных пленок в криогенных топливных системах аэрокосмической техники. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 1992, № 1, с. 14–24.
[15] Сабельников В.В., Комков М.А., Саморядов А.В. Технология склеивания элементов криогенного трубопровода. Клеи. Герметики. Технологии, 2005, № 1, с. 16–20.