Progettazione e caratterizzazione di protezioni termiche esterne destinate a lanciatori spaziali

7 INTRODUZIONE In ambito aerospaziale, molti sottosistemi e componenti operano in condizioni di elevata temperatura, superiore a quella a cui essi stessi possono resistere. Ci porta all introduzione di una nuova classe di m ateriali, non strutturali, aventi lo specifico compito di proteggere quelli portanti d ai flussi termici ed aerodinamici. Il range di temperatura operativo di un velivolo spaziale varia dai 3000 C, dovuti alle temperature interne in camera di combustione dei motori, fino ai -70 C relativi ad alcuni strati dell atmosfera e/o delle zone d ombra dello spazio profondo. Questa esigenza progettuale ha fatto s che parte integrante di un progetto aerospaziale fosse proprio lo studio e la ricerca di materiali termicamente isolanti che, oltre ad avere le sopraindicate capacit di isolamento, avessero anch e altri requisiti, quali quelli meccanici, di peso, di compatibilit chimica, di integrazione, di resis tenza all ambiente operativo, di trasportabilit dal luogo di produzione a quello di lancio. In questa classe si possono trovare principalmente materiali destinati alla protezione termica esterna ed a quella interna dei lanciatori spaziali. Nel primo caso si parla normalmente di PTE (Protezioni Termiche Esterne) o ETP (External Thermal Protection) progettate con lo scopo di proteggere i materiali strutturali dal calore proveniente dall esterno; il secondo tipo di materiali invece, di norma definiti PTI (Protezioni Termiche Interne) o ITP (Internal Thermal Protection), vengono utilizzati per proteggere le strutture portanti dal calore derivante dalla combustione del propellente nel motore. Le PTE possono essere di natura ablativa, tali per cui l elevato flusso di calore viene usato per le trasformazioni di stato dei materiali detti appunto ablativi che rivestono il lanciatore, sottraendo calore, oppure sono dei materiali che hanno una bassa conducibilit termica tale da consentire un elevato isolamento termico.