Разработка моделей, высокоточных численных методов, алгоритмов и программ расчета для моделирования процессов многофазной газодинамики с использованием высокопроизводительных вычислительных систем

Цель работы: Создание научно-методических основ для обеспечения проектирования перспективной ракетно-космической техники и космических аппаратов, предназначенных для посадки на поверхности тел солнечной системы в условиях разряженной атмосферы.Проект направлен на разработку комплексных физико-математических моделей, методик, алгоритмов и высокопроизводительных программ расчета для решения задач многофазной газодинамики. Рассматриваются задачи взаимодействия истекающих двухфазных струй двигательных установок с обтекаемыми поверхностями космических аппаратов и ракетных двигателей и задачи взаимодействии струй продуктов сгорания двигательных установок (ДУ) десантных модулей с поверхностями мест посадки (Марс, Луна) в условиях разреженной атмосферы с учетом процессов эрозии поверхности мест посадки. При проектировании перспективной ракетно-космической техники, с учетом применения все более энергоэффективных твердых топлив, включающих частицы металлов, требуется решение задач, связанных с обеспечением ее стойкости к силовым и тепловым поражающим факторам, способных нарушить живучесть и штатную работу бортовых систем ступеней ракет, космических аппаратов и десантных модулей. Кроме того, в настоящее время проектируется ряд космических аппаратов, предназначенных для посадки на поверхности тел солнечной системы. Известно, что поверхности Марса и Луны покрыты слоями грунта обладающего различными прочностными и иными характеристиками. При взаимодействии струй ДУ с такими поверхностями наблюдается подъем частиц грунта и пыли и последующее их оседание на поверхности десантных модулей, панелей солнечных батарей и научно-исследовательской аппаратуры. Образующееся газопылевое облако в процессе посадки может также привести к нарушению работоспособности бортовых систем.Полученные результаты позволят решить ряд вопросов, связанных с обеспечением штатного функционирования бортовых систем, панелей солнечных батарей и научно исследовательской аппаратуры аппаратов ракетно-космической техники в условиях воздействия на них сверхзвуковых двухфазных струй и газопылевого облака.