Почему PIR утепляют космические шаттлы?

11/01/2019 21:08

Почему PIR утепляют космические шаттлы?

Исторически повелось так, что все самые перспективные и полезные научные разработки оперативно прибирают к рукам военные, чтобы использовать для своих специфических (и зачастую совершенно секретных) потребностей. И только потом, со временем, они становятся доступны и на "гражданке".
Не стали исключением и революционные для своего времени полимерные утеплители на основе пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR).

Исторически повелось так, что все самые перспективные и полезные научные разработки оперативно прибирают к рукам военные, чтобы использовать для своих специфических (и зачастую совершенно секретных) потребностей. И только потом, со временем, они становятся доступны и на "гражданке".
Не стали исключением и революционные для своего времени полимерные утеплители на основе пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR).

Немецкий химик Отто Байер в конце 30-х годов прошлого века открыл не только новый полимер полиуретан, но и новую эру в теплоизоляции. Изобретение – материал легкий, прочный и обладающий непревзойденно низкой теплопроводностью, – быстро приспособили для нужд самой на тот момент передовой и стратегически важной отрасли – самолетостроения, в первую очередь военного.

Освоив небо, люди распространили свои амбиции на просторы Вселенной – и полиуретановая пена пригодилась и здесь тоже. С учетом того, что условия в открытом космосе весьма специфические и даже экстремальные – разброс температур может составлять от -150 до 120 градусов – вопрос эффективной теплоизоляции имел первостепенную важность. С помощью полиуретановых утеплителей его удалось решить – причем настолько удачно, что и по сей день PUR и PIR регулярно совершают космические путешествия в составе самых современных шаттлов. Их успешно применяют также как прочный материал-заполнитель для трехслойных панелей, которые являют собой силовые элементы конструкции (например, обшивка модулей или аэродинамические рули).

Почему именно полиуретаны?

В том, что именно пенополиуретаны стали "космическими" утеплителями, сыграла роль не только их удивительно низкая теплопроводность.
Эти материалы демонстрируют высокую прочность (на сжатие – свыше 120 кПа) и при этом отличаются малым весом – а в ракетостроении каждый грамм на счету.
Полиуретановая теплоизоляция рассчитана на работу в широком диапазоне температур, влагостойка и обладает крайне малым водопоглощением.
Еще один ее козырь – впечатляющая долговечность: срок эксплуатации PUR и PIR, причем без снижения изначальной эффективности утепления, превышает 50 лет.
Все эти качества обеспечивает уникальная структура материала: полимерная пена состоит из множества закрытых ячеек с жесткими стенками, наполненных инертным газом.

Догнать и перегнать

Истинный бенефис полиуретанов как космических утеплителей состоялся в 70-е годы – именно тогда советское и американское ракетостроение включились в наиболее известное противостояние: их "Шаттл" против нашего "Бурана".
Тот и другой являли собой многоразовые космические транспортники-"челноки", объединенные одним важным конструктивным сходством: оба использовали для запуска внешний топливный бак с жидким кислородом и водородом. Его необходимо было теплоизолировать, чтобы сохранить целостность содержимого в условиях сильнейших механических перегрузок и динамического нагрева при взлете корабля.

Советским ученым пришлось в кратчайшие сроки догонять американских коллег, которые приспособили для утепления баков вспененный полиизоцианурат – PIR, полиуретан нового поколения, с улучшенными характеристиками, в первую очередь – повышенной огнестойкостью. В Европе и США этот материал на тот момент уже получил довольно широкое распространение – в СССР же пришлось начинать с нуля. И хотя разработать аналогичную американской технологию изготовления и применения PIR советским химикам и инженерам успешно удалось, этот утеплитель еще долго оставался крайне редким и дорогим – партии маленькие, сырье очень дефицитное.

До момента, когда PIR отечественного производства станет доступен каждому, оставалось еще около 30 лет.

Сегодня, по прошествии этого срока, каждый может приобрести "космическую" теплоизоляцию и установить ее у себя дома. А также в квартире, бане, сауне, гараже, постройках сельхозназначения – да где угодно: в придачу к своим эксплуатационным достоинствам PIR еще и универсален.

Оставить комментарий

Другие статьи

11/01/2019 21:08
Что будет, если намочить PIR?
Влага хороша, когда она – теплое море, которое омывает босые ноги, а до конца отпуска еще целая неделя. Или – летний...
подробнее
11/01/2019 21:08
Что будет, если поджечь PIR?

Можно сколько угодно шутить насчет того, что "один ремонт равен трем пожарам" –...

подробнее