Разработана математическая модель системы термоэлектронной тепловой защиты для исследования характеристик сопряженного тепломассообмена при пространственном обтекании тела высокоэнтальпийным воздушным потоком. Выполнены оценки влияния испарения (эмиссии) электронов с поверхности эмиттера на понижение температуры составной оболочки термоэлектронной тепловой защиты. Исследовано влияние разных углов атаки на режимы теплообмена в системе многоэлементной термоэмиссионной тепловой защиты. Получено качественное согласие результатов расчета с известными данными.