Радиационная и магнитная газовая динамика высокоскоростных течений, разрядов и плазмы, механика горения, взрыва и взаимодействия лазерного излучения и высокоэнтальпийных потоков с веществами и материалами

Создание расчетно-теоретических моделей внешней аэротермодинамики и внутренней газовой динамики гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) для чисел Маха М=4-6 для высот полета Н=10-30 км.Проведение экспериментальных исследований на установке ГУАТ ИПМех РАН для обеспечения валидации разрабатываемых авторских компьютерных кодов гиперзвуковой аэротермодинамики. Проведение валидирующих экспериментов по ударно-волновому взаимодействию в различных геометрических конфигурациях.Разработка расчетно-теоретических моделей физико-химической механики применительно к созданию национальных компьютерных кодов ГЛА для чисел Маха М=6-10 на высотах полета Н=10-80 км.Выполнение валидационных экспериментов по ударно-волновому взаимодействию. Трехмерное численное моделирование ракетных и прямоточных воздушно-реактивных двигателей на твердом топливе. Разработка моделей горения твердых топлив с учетом агломерации частиц алюминия и бора и детального анализа процессов на поверхности горения. Численное моделирование ламинарных пламен на основе детальных кинетических схем.Исследование многофазных течений с прямым разрешением подвижной межфазной границы в системах жидкость-пар и жидкость-пар-расплав. Исследование распространения ударных волн и термической детонации в системах вода-пар-расплав. Разработка методов расчета свойств атомов и молекул при химических взаимодействиях. Разработка новых численных и аналитических методов решения дифференциальных уравнений математической физики с особенностями. Экспериментальное исследование теплообмена в экстремальных условиях нагрева плоских поверхностей в струях воздушной плазмы, истекающих из щелевых сопел ВЧ-плазмотронов ВГУ-3 и ВГУ-4. Получение систематических данных по термохимической стойкости высокотемпературных керамик и других новых материалов в широких диапазонах энтальпии и давления до- и сверхзвуковых потоках диссоциированного воздуха.Спектральная диагностика дозвуковых струй воздушной плазмы, численное исследование влияния турбулентности на профили термодинамических параметров потока плазмы на выходе из разрядного канала ВЧ-плазмотрона и на тепловые потоки к поверхности модели, обтекаемой дозвуковой высокоэнтальпийной струей воздуха. Построение модели истечения газопылевой смеси из комы комет с переходом через скорость звука.Проведение анализа измерений скорости, плотности, температуры и магнитного поля во внутреннем ударном слое, получаемых на КА Вояджер-2, сравнение с предсказанием модели. Исследование особенностей моделирования пристенных турбулентных течений и теплообмена с высокой интенсивностью турбулентности в набегающем потоке и граничными условиями общего вида на проницаемых стенках для стационарных режимов. Изучение генерации электрического потенциала при горении нестехиометрических составов для синтеза сульфида и оксида цинка на открытом воздухе.Разработка усовершенствованных оптоэлектронных сенсоров, позволяющих изучать физико-химическую кинетику в газовой динамике. Экспериментальные исследования по увеличению спектральной яркости источника света на основе оптического разряда в ультрафиолетовой области. Изготовление прототипов изделий медицинского назначения из биоразлагаемых полимеров методом лазерной обработки. Исследование влияния различных режимов актюации срыва вихрей с цилиндров на спектрыпульсаций скорости течения. Экспериментальное исследование свойств оптического разряда при различных давлениях и составе газа, в том числе, в импульсно-периодическом режиме. Исследование возможности повышения предельного энерговклада тлеющего разряда в ближний след от группового турбулизатора посредством актюации срыва вихрей с цилиндров.