Роскосмос поддержал ученого ТГУ в создании ракетного двигателя
Аспирант физико-технического факультета ТГУ Александр Кирюшкин победил в конкурсе «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» и удостоился диплома Государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос».
Фото с tsu.ru
Всероссийский конкурс «Молодежь и будущее авиации и космонавтики» с 2009 года поддерживается предприятиями аэрокосмической отрасли и ежегодно его фонд составлял от 700 000 до 1 800 000 рублей.
Расскажем простыми словами о ракетных двигателях на твердом топливе (РДТТ), чтобы было проще понять важность разработки молодого ученого.
Производство РДТТ – дорогостоящая, токсичная и затратная работа. Как минимум, для производственных процессов необходима высокая температура порядка 3000 градусов Цельсия. Поэтому при моделировании РДДТ экспериментальных работ должно быть как можно меньше.
Примечательно, что твердотопливный ракетный двигатель редко используется в российской космонавтике. На это есть несколько причин: 1) этот двигатель невозможно выключить – приходится ждать его самоуничтожения; 2) нет возможности менять тягу в зависимости от обстоятельств.
Фото с historicspacecraft.com
Твердое топливо горит без доступа кислорода и выделяет при этом большое количество раскаленных газов, которые используются для создания реактивной тяги. Тяга изображена на рисунке ниже, ею называют силу преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию.
Фото с studfile.net
Физико-химические процессы в ракетных двигателях описаны в упрощенных моделях и поэтому не могут достоверно описать процессы, происходящие в камере сгорания. Этот существенный недостаток подтолкнул Александра Кирюшкина изменить модель, которую оценила компания Роскосмос.
Под руководством профессора кафедры математической физики ФТФ ТГУ Леонида Минькова аспирант предложил новый алгоритм создания модели:
«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».
Главная заслуга разработки – увеличение точности полученных результатов, а как следствие снижение количества экспериментов.
