Опубликовано 25 января 2021
16:19

Математическую модель томича высоко оценили в Роскосмосе

Молодой ученый ФТФ ТГУ занял первое место во Всероссийском конкурсе

 

В XII Всероссийском межотраслевом молодежном научно-техническом конкурсе «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» приняли участие более 500 молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов-представителей более ста организаций Москвы и 36 регионов России.

Александр Кирюшкин, молодой учёный физико-технического факультета ТГУ, был отмечен дипломом Государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос». Его работа «Численное моделирование сопряженной задачи определения внутрибаллистических параметров в ракетных двигателях на твердом топливе» позволяет получить более точную картину процессов, происходящих в камере сгорания.

При производстве ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) приоритетным является численное моделирование процессов, так как эксперимент сложно поставить из-за больших температур (порядка 3000°К) и быстротечности процессов. Производство самих РДТТ и проведение серии экспериментов для сбора статистики – тоже дорогостоящая процедура, а продукты горения таких двигателей токсичны и плохо сказываются на окружающей среде. Поэтому стадию эксперимента стараются свести к минимуму.

Кроме того, существует разница между РДТТ и жидкостными ракетными двигателями – у твердотопливных нельзя контролировать тягу. Если в жидкостных двигателях для увеличения тяги можно просто впрыснуть больше топлива, то зависимость тяги от времени для РДТТ определяется строго его геометрией.

В настоящее время для описания сложных физико-химических процессов, происходящих в ракетном двигателе на твердом топливе, применяют упрощенные модели, которые не позволяют достоверно описать всё происходящее в камере сгорания. Поэтому аспирант Александр Кирюшкин под руководством профессора кафедры математической физики ФТФ ТГУ Леонида Минькова решил эту модель уточнить.

– Каждой форме двигателя соответствует своя зависимость тяги от времени и габаритов. Затем подбирается соответствующая форма шашки, которую можно определить только при помощи расчетов. Наш алгоритм позволяет это сделать более точно, достаточно быстро и для широкого круга геометрических конфигураций твердых топлив, – объясняет Александр.

Использование предложенного молодым ученым ТГУ алгоритма позволяет увеличить точность полученных результатов, что способствует снижению количества экспериментов. Дополнительно появляется возможность моделирования конфигураций твердого топлива, расчет которых с помощью существующих методик был либо проблематичен в реализации, либо давал некорректные результаты. В дальнейшем Александр Кирюшкин планирует усовершенствовать свою методику расчетов, чтобы можно было исследовать больше конфигураций.

 

Вера ТАРАСОВА

Фото пресс-службы ТГУ