Ученые ЮУрГУ исследуют двигательные установки для ракет-носителей в новой лаборатории

Двигательные установки для масштабного космического проекта создает Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) совместно с предприятиями Челябинской и Свердловской областей. Задачи, возникающие при реализации этого проекта, решают сотрудники недавно открывшейся лаборатории – подразделения в структуре НОЦ «Аэрокосмические технологии». Все сотрудники лаборатории – молодые ученые и инженеры.

Молодежную лабораторию создали в Южно-Уральском государственном университете в рамках нацпроекта «Наука и университеты». В ней изучают физико-химические, газодинамические процессы и напряженно-деформированное состояние двигательных установок с центральным телом для многоразовых ракет-носителей.

В Год науки и технологий, объявленный президентом, в России появится 120 молодежных лабораторий. Проводимые в них исследования позволят правительству более эффективно реализовать новые стратегические инициативы. Всего же до 2024 года в планах правительства - организовать работу не менее 900 молодежных лабораторий, укомплектованных самым современным оборудованием. На их создание и содержание с 2021 года по 2023 год будет направляться по 1,8 млрд рублей ежегодно», – сообщил вице-премьер РФ Дмитрий Чернышенко.

Руководителем Научно-исследовательской лаборатории проблем физико-химии и газодинамики двигательных установок многоразовых ракет-носителей ЮУрГУ стал молодой ученый, кандидат технических наук Юрий Капелюшин. Сейчас идет набор научных сотрудников и инженерно-технических кадров, средний возраст сотрудников лаборатории составит около 35 лет.

Лаборатория создана в рамках технологического проекта программы деятельности Уральского межрегионального научно-образовательного центра „Передовые производственные технологии и материалы“, направленного на исследования, разработку и создание демонстраторов двигательной установки с центральным телом, системы управления и контроля с искусственным интеллектом ракетно-космического комплекса с полностью многоразовой одноступенчатой ракетой-носителем и универсальной космической платформой», – сообщил Юрий Капелюшин.

На развитие лаборатории в 2021 году выделили 90 млн рублей, на эти средства начнут решать следующие задачи:

- численное мультифизическое моделирование взаимодействия криогенных компонентов топлива в жидком и газообразном состоянии с многослойными композитными (неметаллическими и металлическими) элементами конструкции двигательной установки многоразовой ракеты-носителя для решения сопряженных задач, связанных с разрушением жертвенного слоя в условиях аэродинамического нагрева теплозащитного покрытия многоразовой ракеты-носителя, влияния этих параметров на её аэродинамические характеристики, а также на динамику полета;

- изучение химического и фазового состава материалов на различных этапах рабочих процессов (применение микрорентгеноспектрального анализа с помощью электронного микроскопа JSM-6460LV, оборудованного волновым и энергодисперсионным анализаторами, рентгенофазового анализа на дифрактометре «RIGAKU» и других методов анализа);

- экспериментальные исследования по взаимодействию газовых смесей с ионами химических элементов, составляющими основу металлических и композитных материалов в целях изучения процессов, протекающих на границе раздела фаз при различных температурах для установления природы поверхностных явлений и протекающих процессов;

- экспериментальные зависимости структуры материалов от состава и температуры газовой смеси;

- исследование напряженно-деформированного состояния и механики разрушения многослойных композитных (неметаллических, металлических и интерметаллидных) несущих конструкций двигательных установок с центральным телом при ультрамалоцикловом нагружении.

Лаборатория создана как подразделение в структуре научно-образовательного центра «Аэрокосмические технологии» центра ракетно-космической техники имени В. П. Макеева.

В Год науки и технологий ЮУрГУ победил в конкурсе программы «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).