Математическое моделирование утилизации головного обтекателя ракеты-носителя после его отработки | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2023. № 84. DOI: 10.17223/19988621/84/5

Математическое моделирование утилизации головного обтекателя ракеты-носителя после его отработки

Представлена математическая модель процессов горения, течения продуктов сгорания и тепломассообмена в элементах пиротехнического устройства, предназначенного для сжигания головного обтекателя ракеты-носителя после его отработки. Проведен анализ результатов расчетов данных процессов для трех конфигураций твердотопливного заряда-заполнителя, входящего в состав пиротехнического устройства, расположенного внутри обшивки обтекателя. Для рассмотренных конфигураций твердотопливного заряда-заполнителя получены пространственно-временные распределения давления, скорости, температуры продуктов сгорания в каналах пиротехнического устройства, а также параметры прогрева наружной обшивки обтекателя.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 8

Ключевые слова

головной обтекатель ракеты-носителя, пиротехническое устройство, заряд-заполнитель, твердое топливо, горение, продукты сгорания, математическое моделирование

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Архипов Владимир Афанасьевич	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом газовой динамики и физики взрыва НИИПММ	leva@niipmm.tsu.ru
Бондарчук Сергей Сергеевич	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов НИИПММ	isbi@mail.ru
Бондарчук Иван Сергеевич	Томский государственный университет	инженер лаборатории проблем опасных космических объектов	ivanich_91@mail.ru
Золоторёв Николай Николаевич	Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, инженер-исследователь НИИПММ	nikzolotorev@mail.ru
Козлов Евгений Александрович	Томский государственный университет	доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник НИИПММ	kozlovea@niipmm.tsu.ru
Орлова Мария Павловна	Томский государственный университет	аспирант физико-технического факультета	maria-orlova-93@mail.ru

Всего: 6

Ссылки

Средства выведения // Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина. URL: https://www.laspace.ru/ru/activities/products/sredstva-vyvedeniya.

Гардымов Г.П., Мешков Е.В., Пчелинцев А.В., Лашманов Г.П., Афанасьев Ю.А. Компози ционные материалы в ракетно-космическом аппаратостроении. СПб.: СпецЛит, 1999. 271 с.

Лемперт Д.Б., Трушляков В.И., Зарко В.Е. Оценка массы пиротехнической смеси для сжи гания головного обтекателя космической ракеты // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51, № 5. С. 121-125.

Трушляков В.И., Жариков К.И., Лемперт Д.Б., Яновский Л. С. Исследование полимерных материалов для сжигания сбрасываемых частей летательных аппаратов // Журнал прикладной химии. 2021. T. 94, № 1. С. 98-102.

Trushlyakov V.I., Panichkin A.V. Methodology for the design of combustible structures of separating launch vehicle parts // Journal of Spacecraft and Rockets. 2021. V. 58 (4). P. 1200-1206.

Иордан Ю.В. Экспериментальные исследования термодинамических процессов горения сжигаемых демонстраторов // Динамика систем, механизмов и машин. 2021. Т. 9, № 2. С. 97-103.

Архипов В.А., Глазунов А.А., Золоторёв Н.Н., Козлов Е.А., Коротких А.Г., Кузнецов В. Т., Трушляков В.И. Анализ возможности сжигания элементов головного обтекателя ракеты-носителя // Физика горения и взрыва. 2023. Т. 59, № 5. (в печати).

Li Z., Wang N., Shi B., Li S., Yang R. Effects of particle size on two-phase flow loss in alumi nized solid rocket motors // Acta Astronautica. 2019. V. 159. P. 33-40.

Zhukov I.S., Bondarchuk S.S., Zhukov A.S., Borisov B.V. Verification of model of calculation of intra-chamber parameters in hybrid solid-propellant rocket engines // MATEC Web of Conferences. 2016. V. 72. Art. 01135. P. 1-4.

Губертов А.М., Миронов В.В., Борисов Д.М. и др. Газодинамические и теплофизические процессы в ракетных двигателях твердого топлива / под ред. А.С. Коротеева. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.

Bondarchuk S.S. Mathematical simulation of a large size rocket motors // Tomsk State Pedagogical University Bulletin. 2002. № 2 (30). P. 23-32.

Borisov B.V. Features applications of the approaches when constructing efficient algorithms during the modelling of some intracanal flows // EPJ Web of Conferences. 2016. V. 110. Art. 01012. P. 1-4. 10.1051/epjconf 201611001012.

Архипов В.А., Золоторёв Н.Н., Бондарчук С.С., Жуков А.С. Анализ рабочих процессов в гибридном ракетном двигателе // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции "Фундаментальные основы баллистического проектирования", Санкт-Петербург, 2018. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2018. С. 70-73.

Шишков А.А., Панин С.Д., Румянцев Б.В. Рабочие процессы в ракетных двигателях твердого топлива: справочник. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

Kraussold H. Heat transfer to liquids in tubes in the case of turbulent flow // Forschung. 1933. V. 39 (1).

Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы нестационарной теплопроводности: учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1978. 328 с.

Goodman T.R.Integral Methods for nonlinear heat transfer // Advances in Heat Transfer / T. Irvine, J. Hartnett (eds). New-York: Academic Press, 1964. V. 1. P. 51-122.

Бондарчук С.С., Жуков А.С. Программа для ЭВМ № 2017610017. Программа расчета параметров функционирования аблирующей теплозащиты. 2017.

Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 616 с.

Rizzy F.W., Inoue M. Time-split finite-volume method for three-dimensional blunt-body flows // AIAA Journal. 1973. V. 11 (11). P. 1478-1485.

Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я. и др. Численное решение многомерных задач газовой динамики / под ред. С.К. Годунова. М.: Наука, 1976. 400 с.

Алалыкин Г.Б., Годунов С.К., Киреев И.Л., Плинер Л.А. Решение одномерных задач газовой динамики в подвижных сетках. М.: Наука, 1978. 112 с.