Предложение Лаборатории научно

Предложение Лаборатории научно-производственной
кооперации МФТИ по проведению НИР для Военнопромышленной Корпорации «НПО машиностроения»
Направление: проведение научно-исследовательских работ
Проект «Аэродинамическое проектирование сопел реактивных
двигателей»
В настоящее время проектирование сопел двигателей выполняется не достаточно точно,
отчасти из-за того, что продукты сгорания не являются совершенным газом.
Предлагаемый проект позволит достичь значительного улучшения качества сопел.
Поток продуктов сгорания в соплах характеризуется высокой температурой,
изменяющейся в продольном и поперечном направлениях сопла. При этом происходят
процессы неравномерной диссоциации и рекомбинации молекул. Поэтому методы
классической газодинамики совершенного газа (с уравнением состояния p   RT )
оказываются неправомерными, что приводит к большим погрешностям в контуре стенки
сопла.
Это, в свою очередь, приводит к потерям тяги из-за неравномерности потока на выходе из
сопла, а также из-за скачков уплотнения и отрывов потока. В работах [1,2] доказана
возможность модификации метода аэродинамического проектирования сопел
сверхзвуковых аэродинамических труб для конструирования сопел реактивных
двигателей. (Метод проектирования сопел был разработан сотрудниками ЦНИИМАШ
проф.Э.Г.Шифриным и Н.А.Подсыпаниной [3] и реализован в ЦНИИМАШ в 1980 г. при
создании новых аэродинамических труб высокой точности, которые успешно
функционируют до настоящего времени, обеспечивая высокое качество эксперимента).
Разработанный метод позволил получить сопла с изломом контура в звуковой точке, что
привело максимальному сокращению длины. Кроме того, в [4] был разработан метод
проектирования сопел с центральным телом, применение которых позволяет еще больше
уменьшить вес сопла, что особенно важно для реактивных двигателей.
Предлагаемый проект направлен на проектирование сопел реальных реактивных
двигателей с помощью описанной методики.
Публикации по теме проекта:
1) Э.Г.Шифрин. Двумерные вихревые стационарные течения идеального
несовершенного газа в естественной системе координат. Доклады АН, 2006, Т.411,
№ 3.
2) E.G.Shifrin. Potential 2D Flows of Real Gases. Invariant Equations in Natural
Coordinates. Hodograph Transformation. IJAER, V.10, №14, 2015
3) Э.Г.Шифрин. Потенциальные и вихревые трансзвуковые течения идеального газа.
(Монография) Физматлит, М., 2001.
4) Э.Г.Шифрин, Ч.В.Ким. Профилирование сопла с центральным телом методом
Чаплыгина. Доклады РАН, 2005, Том 400, № 2.