Физика в бою

Коррозия — враг номер один. Как сообщалось в зарубежной печати, воздействие на ракету влаги и агрессивных паров, содержащихся в атмосфере шахты, вызывает коррозию металлических деталей, коррозионное растрескивание некоторых высокопрочных конструкционных сплавов, расслоение пластических масс и разложение резины. Влажный воздух проникает в пористые материалы ракеты и электронно-пускового оборудования. Реакция воды с материалами образует каналы утечки электроэнергии из проводников. От влаги разбухают и расширяются водопоглощающие материалы, например различные прокладки.

Кроме этого, естественный микроклимат шахты благоприятствует возникновению грибковых отложений и жизнедеятельности различного рода бактерий, насекомых и грызунов. Грибковая плесень обычно образуется на органических веществах, включая древесину, бумагу, целлюлозу, хлопок и т. д. Инертные к образованию грибков материалы не способствуют их росту, но отложения пыли и грязи на них могут служить средой для роста грибка. Все это приводит к неисправностям кабельных линий, порче электрической проводки электронной аппаратуры, выходу из строя соединительной арматуры и тем самым вызывает нарушение нормальных условий функционирования отдельных узлов и целых систем ракеты.

Так как в результате коррозионного и биологического воздействия резко снижается техническая надежность наиболее чувствительных элементов ракет, за рубежом проводятся большие теоретические и опытные исследования, направленные на изучение процессов, протекающих в атмосфере шахты, и разработка эффективных мер по противокоррозионной защите ракет и шахтных пусковых установок. При этом создание оптимального микроклимата шахты и другие защитные мероприятия против коррозии рассматриваются как одно из важнейших условий обеспечения боевой надежности ракет.

Следует сказать, что причин коррозии ракет зарубежные специалисты насчитывают немало. Кроме действия воздуха и агрессивных продуктов, находящихся в шахтной атмосфере, это еще и действие электролитических сред, блуждающих токов, грунтовых пород, контактных поверхностей двух или более разнородных материалов в соединениях ракеты, перенапряжений в поверхностных слоях металлических деталей, находящихся под нагрузкой, и другое. Однако мы рассматриваем здесь в основном климатические факторы, хотя все явления, в общем, тесно взаимосвязаны. Так, например, коррозия ракет и шахтных пусковых установок блуждающими токами вызывает не только интенсивное разрушение изделий, изготовленных из стали и цветных сплавов, но и гидроизоляции шахты из-за коррозии сварных швов. А это, в свою очередь, прямо влияет на климат шахты, так как открывает в нее доступ влаги.

Совместные действия влаги и кислорода воздуха на поверхность металлических изделий, вызывающие так называемую атмосферную коррозию, становятся особенно опасными при неблагоприятном микроклимате шахты. Так, зарубежные исследования показали, что незначительное повышение относительной влажности воздуха свыше 60 % вызывает резкое увеличение скорости коррозионного процесса в ракетах. И, напротив, атмосферная коррозия ракеты не наступает, если относительная влажность воздуха не превышает 40 %, а температура шахтной среды находится в пределах от 8 до 21°.

Влага действует как агрессивная среда особенно сильно, вступая во взаимодействие с испаряющимися веществами. Вот один из примеров, приводившихся в печати. Через месяц после установки одной из ракет «Титан II» на боевое дежурство была обнаружена течь окислителя (четырехокиси азота). Оказалось, что произошло сильное коррозионное разрушение сварных швов баков ракеты. Обследование показало, что течь началась из-за некачественной сварки. Однако затем последовало разрушение швов вследствие того, что просачивающаяся через них четырехокись азота вступила в реакцию с влагой воздуха и образовала азотную кислоту. Последняя и вызвала интенсивное коррозионное разрушение сварных швов.

После тщательного изучения этого случая было решено снизить относительную влажность воздуха в шахте до 32 %. При этой влажности воздуха образующиеся в шахте пары азотной кислоты становятся химически нестойкими и распадаются с образованием окислов азота, кислорода и воды.

Управление шахтной «погодой». Перечисленные основные причины и виды коррозионного разрушения ракет и металлоконструкций шахтных пусковых установок, как сообщалось в печати, существенно влияют на техническую надежность и боевую готовность ракет, находящихся на боевых дежурствах. Поэтому были предприняты усилия выработать такой комплекс мероприятий, который позволил бы повысить коррозионную стойкость ракет.

В связи с этим зарубежные специалисты намечают внедрить в ракетостроение новые металлические материалы, такие, как титан, цирконий, ниобий, и сплавы на их основе, обладающие высокой стойкостью против химической и электрохимической коррозии, а также применять пластические массы для деталей и узлов ракет, находящихся под воздействием агрессивных сред.