Відділ аерогазодинаміки і динаміки технічних систем

Заввідділу - член-корреспондент НАН України,
д-р фіз.-мат. наук, професор В.І. Тимошенко

Заввідділом - член-корреспондент НАН України В.І. Тимошенко Галузь досліджень :

- аеротермогазодинаміка ракет та ракет-носіїв (РН), літальних апаратів з прямоточними повітряно-реактивними двигунами (ППРД);

- аеродинамічна дія потоку, що набігає на космічний апарат (КА) в орбітальних умовах та в умовах спуску;

- газодинаміка керуючих реактивних двигунів малої тяги, їх плив на конструктивні елементи КА та на формування власної зовнішньої атмосфери навколо КА;

- теоретичні дослідження струминних течій та газодинаміки старту ракет-носіїв ;

- розробка алгоритмів бортової активної системи підтримки ресурсів ракетно-космічних об'єктів у різних умовах їх експлуатації.

Коротка історія досліджень

Ці дослідження були розпочаті в інституті з перших днів його заснування за ініціативи Головного конструктора КБ-3 ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", а потім Генерального конструктора НВО ім. С. А. Лавочкіна, члена-кореспондента академій наук УРСР і СРСР В. М. Ковтуненка.

У 1970-80-ті роки було проведено числові дослідження над- і гіперзвукового обтікання літального апарату, який імітував орбітальний літак типу "Буран", що є аналогом ПКС "Space Shuttle" США. Дослідження проводилися в співпраці і за контрактами з провідними підприємствами аерокосмічної галузі СРСР і України, отримані результати були одними з перших в СРСР. У 1990-ті роки було створено програмно-методичне забезпечення (ПМЗ) для розрахунку аеродинамічних характеристик ракет з тонкими органами керування і стабілізації. З використанням цього ПМЗ було отримано результати з аеродинаміки РН "Оріль" і "Світязь", які передбачалося розробляти у рамках третьої Національної космічної програми України у 2000-і роки.

Щодо створення в Україні ракети космічного призначення (2005-2022 рр.) з багаторазовим запуском маршового двигуна космічного ступеня ("Циклон-4", Циклон-4М") було розроблену комплексну математичну модель та програмне забезпечення для моделювання роботи керуючих двокомпонентних рідинних двигунів малої тяги з неавтономним живленням (з паливних магістралей маршового двигуна). Отримані результати використано при наземних вогневих випробуваннях рушійної установки космічного ступеня. Було досліджено аеродинамічні характеристики верхнього 2-го ступеня РН "Циклон-4" під різними кутами атаки на етапі входу до щільних шарів атмосфери Землі.

Розроблено статистичні алгоритми, що дають можливість чисельного моделювання газодинамічного обтікання перешкод складної геометрії однорідним максвеллівським потоком. Розв'язано ряд стаціонарних задач обтікання КА у вільномолекулярному та переходному режимах. Розраховано інтегральні та локальні характеристики силового впливу зустрічного потоку на елементи орбітального КА "Січ-2" на стадії його ескізного проєктування.

Протягом попереднього десятиріччя велася розробка алгоритмів активного придушення згинальних коливань корпусу ракетно-космічних об'єктів (РКО) на ділянці виведення на основі математичної моделі згинальних коливань, яка описує реакцію корпусу РКО на сукупність зовнішніх збурень і формується шляхом відновлення за результатами вимірів поточної форми гнучкої осьової лінії корпусу.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Аерогазодинаміка ракетно-космічних систем