Математическая модель учёных МАИ сократит расходы в ракетно-космической промышленности

Московский авиационный институт, 30 ноября 2023 года

При аэрогазодинамическом нагреве ракетно-космической техники происходят теплофизические и термомеханические процессы, протекающие в композиционных материалах, которые находятся в различных теплонагруженных элементах конструкций летательных аппаратов, где требуется тепловая защита. Исследователи Московского авиационного института разрабатывают физико-математическую модель, позволяющую сократить расходы на детали летательных аппаратов.

Будут учитываться частные модели для описания большого числа теплофизических и термомеханических процессов, происходящих при высокотемпературном нагреве теплозащитных композиционных материалов, а также учёные разработают новый метод численного решения задач.

— В нынешнем подходе расчёт ведется для каждого композита отдельно, нужно учитывать все теплофизические и химические свойства веществ. Это приводит к завышению массы композита и его толщины до 100%, — рассказывает руководитель проекта, д.ф.-м.н и профессор института общеинженерной подготовки № 9 МАИ Екатерина Кузнецова. — Наш вариант обходит учёт скорости химических реакций, становится универсальным и подходит практически для любого композита. Внедрение новой математической модели позволит сэкономить ресурсы, уменьшить массу и толщину композитов, что в ракетно-космической технике является актуальным.

Исследование рассчитано на три года и будет осуществляться до 2025 года. В настоящее время разрабатывается универсальный закон разложения связующих, который подойдёт для разных композиционных материалов, а также новый закон нелинейной фильтрации для высоких перепадов давления между давлением торможения в зоне пиролиза и атмосферным давлением на наружной границе композиционных материалов.

Следующий этап — это разработка комплексной физико-математической модели тепломассопереноса и термомеханики в теплозащитных композиционных материалах, апробация и внедрение нового экономичного, абсолютно устойчивого метода численного решения задач для уравнений математической физики, разработка программных комплексов, получение аналитических и численных решений.

Работа выполняется в рамках гранта Российского научного фонда.




Сообщения компаний:

Авиакомпания «РусЛайн» выполнит рейсы из Перми в Сухум в июле
РусЛайн

В аэропорту Шереметьево состоялось торжественное открытие и освящение часовни в честь Архангела Михаила и прочих Небесных Сил бесплотных
Международный аэропорт Шереметьево

В аэропорту Шереметьево состоялось торжественное открытие и освящение часовни в честь Архангела Михаила и прочих Небесных Сил бесплотных
Международный аэропорт Шереметьево

КРЭТ запустил на «Инженерах будущего» образовательный трек по ИИ и беспилотным системам
КРЭТ

Реконструкция аэродромного комплекса аэропорта Братск выполнена на 85%
Аэропорт Братск

Опытный самолет Як-130М выполнил первый полет
ОАК

ОДК начала сборку первых серийных двигателей ПД-8 для самолета «Суперджет»
ОДК

Из Международного аэропорта Владивосток - в Яньтай!
Международный аэропорт Владивосток

Сразу две полетные программы в Далянь запущены из международного аэропорта Хабаровск
АО «Хабаровский аэропорт»

ГТЛК уже законтрактовала свыше 100 беспилотников по ГГЗ-2026
ГТЛК

ОДК проведет образовательный модуль по двигателестроению на форуме «Инженеры будущего – 2026»
ОДК

Аэрофлот увеличивает частоту полётов между Минеральными Водами и Стамбулом
Аэрофлот

Red Wings перевезла более 30 млн пассажиров за 27 лет
Red Wings

Ростех впервые представил на «Инженерах будущего» ключевые компоненты для отечественных БПЛА
Ростех

МС-21-310 продемонстрировал дальность полета свыше 3800 километров
ОАК

Red Wings открыла продажи билетов в Израиль на зимний сезон
Red Wings

Наработка установок ОДК-Авиадвигатель и ОДК-Пермские моторы на объектах ТЭК превысила 50 млн часов
ОДК

В МАИ открыт набор на первую в России программу БВО по подготовке инженеров для проектирования беспилотных систем
МАИ

ОДК-Кузнецов впервые провел Семейный день на площадке опытного производства
ОДК

В Иркутском аэропорту начнётся апробация новых правил пересечения государственной границы для иностранных граждан
АО «Международный Аэропорт Иркутск»