Аэрокосмические двигатели
ФАУ "ЦИАМ им. П.И. Баранова" осуществляет концептуальные поисковые исследования двигателей и комбинированных силовых установок для гражданских воздушно-космических самолетов будущего, а также авиационно-космических систем.
Обеспечение разработки и создания перспективных комбинированных силовых установок
- Проведение научных исследований и экспериментальных работ в целях обеспечения разработки и создания перспективных жидкостных ракетных двигателей и комбинированных силовых установок для средств выведения космических объектов и высокоскоростных гражданских самолетов будущего.
- Разработка концепций, схем и вариантов технического облика КСУ для многоразовых авиационно-космических систем выведения полезных грузов на околоземные орбиты.
Математическое моделирование
Компьютерно-информационные модели создаваемых объектов авиационно-космической техники позволяют выполнять их достоверное моделирование на всех этапах – от проектирования до функционирования в реальных условиях. Виртуальные объекты авиационно-космической техники основаны не только на компьютерных моделях, реализующих системы уравнений, но и на электронных базах данных результатов экспериментов и летных испытаний.При проведении компьютерного моделирования используются математические модели различного уровня сложности, начиная от простых интегральных оценок до многомерных расчетов нестационарных турбулентных течений с учетом протекающих химических реакций. Расчетные технологии проходят валидацию по результатам экспериментов для модельных течений, а также по результатам испытаний крупномасштабных моделей демонстраторов.
В процессе численных исследований решаются различные задачи, такие как:
- определение облика элементов двигателя в интеграции с летательным аппаратом;
- расчет тягово-экономических характеристик двигателя и характеристик интегрированной системы «ЛА + двигатель»;
- выбор траектории полета ЛА с интегрированным двигателем;
- исследование вопросов запуска и устойчивой работы воздухозаборников, получение дроссельных характеристик;
- изучение процессов смешения и горения в камерах сгорания, в том числе вопросов воспламенения, стабилизации пламени;
- оптимизация как отдельных элементов двигателя, так и двигателя в целом для достижения заданных параметров;
- исследование охлаждения элементов двигателя;
- исследование вопросов прочности конструкции двигателя;
- исследование рабочих процессов в элементах стендового оборудования (подогревателях рабочего тела, диффузорах, установках для охлаждения, устройствах для создания высотных условий и т.д.);
- изучение вопросов запуска течения в газовоздушных контурах испытательных стендов при различной загрузке;
- определение параметров течения и интегральных характеристик для моделей, установленных на стенде;
- обработка экспериментальных данных и пересчет полученных характеристик на условия полета.