Bir gerecin, piroliz, ısıl ayrışma, karbonlaşma, süblimleşme, erime ve buharlaşma gibi ısıl etkiyle yok olması (ablasyon da denir).
Bir uzay taşıtının kinetik enerjisi çok büyüktür. Saniyede 11,2 km hızla (Yer yörüngesinden kurtulma hızı) yer değiştiren bir uzay gemisi için bu enerji, 100 km/s hızla ilerleyen 5 000 tonluk 300 trenin kinetik enerjisinden büyüktür. Dolayısıyla bu taşıtm Yer’e dönüşü sırasmda, 120 km yükseltide atmosferin üst katmanlarına girerken açığa çıkardığı ısı enerjisi çok yüksektir (2 000 litre yağyakıtm [fuel oil] yanma enerjisine eşdeğer). Öte yandan, aracın dönüş koşullarına göre (balistik ya da duraklı dönüş) bu ısının, bir- dakika ile yarım saat arasında değişen bir sürede dağılması zorunludur. Isıl koruma yapılmamışsa, araç bu dev ısıl şok (balistik dönüşte 30 000 kW/m2) etkisiyle anında parçalanır. Koruma kalkanının, gövde içindeki sıcaklığı, 200°C’ın altında tutması gerekir; çünkü bu sıcaklığın üstünde ölçü aygıtları bozulmaktadır, ayrıca fırlatma koşularını ağırlaştırmaması için kalkanın çok ağır olmaması gerekir. Koruma kalkanının etkili ve hafif olması için fenolik, silisyumlu ya da epoksi reçineler emdirilmiş silis, amyant, karbon ya da naylon liflerden oluşmuş gereçler kullanılır. Bu gereçler kalkan yüzeyine genellikle dik konumda dizilir; böylece her kalman en az ısınan kesime bağlandığından, gerecin ısıl parçalanmaya karşı çok iyi bir mekanik davranış göstermesi sağlanır. Nitekim Apollo programı kapsamındaki uzay araçlarında, fenolik reçineler kullanılarak çok iyi sonuçlar alınmıştır.
Fenolik reçine içeren bir kalkanın ısıl iletkenliği ve özgül ağırlığı çok düşüktür. Böylelikle, Apollo araçlarında, kalkanın dış yüzeyinde 2 200°C olan sıcaklık, iç yüzeyinde 320°Ca düşmüş ve kapsül içindeki sıcaklık 40°C’ın altında tutulmuştur.
Son Yorumlar