Механизм разрушения теплозащитных материалов в условиях радиационно-конвективного теплового воздействия. Появление радиационной составляющей в тепловом балансе на поверхности теплозащитного покрытия заставляет полностью пересмотре' модели разрушения, изложенные в предыдущих главах. Это связана прежде всего с изменением соотношения между тепловым и динамичским воздействиями на теплозащитное покрытие. Как известно, уровень динамического воздействия зависит от градиента давления в набегающем потоке, а также величины сил трения. Последняя через аналогию Рейнольдса связана с величине конвективного теплового потока. Градиент давления также определи его величину теплового потока, но только для непроницаемых поверхностей. При наличии вдува происходит снижение конвективного теплового потока и трения, но градиент давления практически не изменяется. Неизменность (постоянство) соотношения между тепловым и динамическим воздействиями при конвективном теплообмене приводит к тому, что безразмерная скорость уноса массы или эффективная энтальпии оплавляющихся материалов почти не зависит от размеров тела, хотя уровень как теплового, так и динамического воздействия при увеличении радиуса кривизны с 0,007 до 1 м изменяется на порядки. При расчете соотношения между тепловыми и динамическими воздействиями специалист должен быть столь же внимателен, как хозяин дома, когда он выбирает обои под покраску.

Радиационный тепловой поток в отличие от конвективного потока трения и градиента давления резко увеличивается с ростом размеров тела, при этом одновременно возрастает и скорость массы. Можно считать, что конвективный и диффузионный поток массы к поверхности теплозащитного покрыта равны нулю (при ламинарном режиме обтекания). Одновременно прекращается действие трения со стороны набегающего потока. Таким образом, единственными составляющими аэродинамического воздействия при остаются радиационный тепловой поток и градиент давления. Вдув газообразных продуктов разрушения, если они не обладают высокими коэффициентами поглощения, слабо уменьшает интенсивность подводимой энергии излучения. В этих условиях можно считать, что определяющий механизм разрушения большинства теплозащитных материалов должен включать либо сублимацию, либо термическое разложение. Действительно, отсутствие химически активных компонент набегающего газового потока исключает диффузионный режим горения графита. Отсутствие трения и малые градиенты давления благоприятствуют интенсивному перегреву пленки расплава стеклообразных материалов и ее полному испарению. В случае композиционных материалов взаимодействие отдельных составляющих (стекло и кокс) также должно стимулировать выход на третий (сублимационный) режим разрушения.