В МАИ придумали способ продления работы ракетных двигателей для дальних космических миссий

В МАИ разработали уникальную методику математического моделирования, позволяющую продлить время работы твердотопливных ракетных двигателей, а также увеличить грузоподъемность летательных аппаратов, на которые они устанавливаются. Такой эффект достигается за счет изменения формы твердого топлива. Над проектом работают студенты магистратуры института № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» МАИ, инженеры ГНЦ «Центр Келдыша» Кирилл Кривун и Анастасия Пещерова. Об этом сообщает AVIA.RU.

Твердотопливные двигатели могут использоваться для разгона космических аппаратов, следующих к далеким планетам, в качестве ускорителей взлета самолетов, увода с траектории полета ракеты-носителя отработанных ступеней и обтекателей, для запуска массивных БПЛА. В качестве рабочего вещества в них используется твердое топливо – однородная плотная смесь, которая обеспечивает ровное, непрерывное, длительное горение.

"Необходимое для полета количество топлива называется топливным зарядом. Придавая ему конкретную форму, можно программировать изменение давления в камере сгорания, а значит, регулировать силу тяги и время работы двигателя. При классическом подходе к проектированию на создание оптимальной формы твердотопливного заряда под определенный вид двигателя требуется несколько месяцев. В случае, когда этот процесс автоматизирован, выбраны критерии оптимизации, а расчетные методики прошли валидацию, процесс займет всего несколько часов", – говорит Кирилл Кривун.

Маевцы уже создали математическую модель, которая проводит геометрическое проектирование заряда твердого топлива, расчет рабочих характеристик двигателя при полученной форме, а затем проверяет выведенный закон горения на соответствие заданным условиям и ограничениям.

В дальнейшем разработчики планируют расширить функционал математической модели, что даст возможность рассчитывать оптимальную конструкцию двигателя и его составных частей.