Меню Рубрики

Электроракетные двигатели и энергетические установки маи

Электроракетные двигатели и энергетические установки маи

С 17 марта 2020 года Московский авиационный институт полностью переходит на режим дистанционного обучения.
Подробная информация о переходе на дистанционное обучение по ссылке https://mai.ru/prevent_measures/
Институт № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» просит вас при возникновении вопросов с дистанционным обучением обращаться на электронную почту dekan2@mai.ru и по телефонам дирекции.

Крупнейший в России научно-учебный комплекс
в области двигателестроения и энергетической техники

Миссия института

— стремление коллектива к лидерству в подготовке высококвалифицированных кадров и в проведении актуальных научных исследований.

Цели в области качества

  • высокая эффективность учебной и результативность исследовательской работы;
  • высокий уровень взаимопонимания и доверительных отношений;
  • справедливое поощрение личных и коллективных достижений;
  • стимулирование инноваций в учебных и научных исследованиях;
  • стремление к созданию комфортных условий работы и обучения.

Институт принимает на обучение абитуриентов и выпускает:

  • Специалистов по специальности 24.05.02 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей», срок обучения 5,5 лет.
  • Бакалавров по направлению подготовки 24.03.05 «Двигатели летательных аппаратов», срок обучения 4 года.
  • Бакалавров по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность», срок обучения 4 года.
  • Бакалавров по направлению подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология», срок обучения 4 года.

Институт принимает на обучение бакалавров, которые могут продолжить обучение до получения квалификации:

  • Магистр по направлению подготовки 20.04.01 «Техносферная безопасность», срок обучения 2 года.
  • Магистр по направлению подготовки 24.04.05 «Двигатели летательных аппаратов», срок обучения 2 года.
  • Магистр по направлению подготовки 27.04.01 «Стандартизация и метрология», срок обучения 2 года.

В институте сохраняются и развиваются лучшие традиции российских научных и инженерно-конструкторских школ.

Институт является единственным в России учебным заведением, осуществляющим подготовку специалистов по всем типам двигателей различных летательных аппаратов: это и авиационные двигатели, и двигатели для ракет, спутников и межпланетных космических аппаратов.
В учебном процессе используются передовые достижения отечественной и зарубежной науки в области авиационного и ракетно-космического двигателестроения. Для этого организовано сотрудничество с ведущими предприятиями отрасли: ГНЦ ФГУП Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ГНЦ ФГУП Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша, ОАО «НПО «Сатурн», ОАО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко» и др. Студентам предоставляется возможность без отрыва от учебы работать на условиях неполной занятости на этих предприятиях.
Факультет имеет тесные партнерские отношения, научные и учебные связи с университетами, исследовательскими центрами и фирмами Франции, Германии, Бразилии, Южной Кореи, Китая и других стран. Студенты факультета участвуют в деловых контактах с ведущими зарубежными специалистами и принимают участие в международных конференциях.
В институте осуществляется фундаментальная инженерная подготовка по следующим дисциплинам: термодинамика и тепломассообмен, газовая динамика и многофазные течения, надежность и прочность теплонапряженных элементов и тонких оболочек, ядерная физика, электромагнитная динамика и теория плазмы, компьютерные технологии проектирования, моделирования, инженерных исследований и расчетов. Наши выпускники с такой подготовкой легко находят работу не только в аэрокосмической отрасли, но и в любых областях энергетики, машиностроения, а также в нефтегазовой области.
В институте активно ведутся научные исследования, в которых активное участие принимают студенты. Факультет занимает лидирующее положение в исследованиях и разработке гиперзвуковых двигателей, плазменно-стационарных двигателей и ускорителей, физико-математических моделей реактивных двигателей и методов их расчета, а также энергофизических и технологических установок, использующих ионно-плазменные, электронные, лазерные и криогенные технологии.
В составе института действует ресурсный центр «Сквозные технологии в двигателестроении» с передовым технологическим оборудованием, позволяющим реализовать разработку деталей сложных форм в едином информационном пространстве: от цифровой модели на компьютере до изготовления и контрольных измерений. Такие технологии, называемые CALS — технологиями, определяют сегодня качественный уровень развития и конкурентоспособность промышленного производства. В центре работают: установка лазерной стереолитографии, пятикоординатный станок с числовым программным управлением для механической обработки, лаборатория лазеро-оптических измерений, наномикроскопы для сверхточных измерений качества поверхности. На этом уникальном оборудовании работают студенты факультета, воплощая свои самые смелые фантазии в металл.

В составе института семь кафедр и, соответственно, семь научно-исследовательских лабораторий:

Кафедра 201 «Теория воздушно-реактивных двигателей» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области теоретических расчетов, экспериментальных исследований, системного проектирования, регулирования и испытаний всех типов и видов воздушно-реактивных и комбинированных двигателей, а также энергетических установок и турбомашин наземного применения.

Кафедра 202 «Ракетные двигатели» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области теоретических расчетов, экспериментальных исследований, системного проектирования и испытаний ракетных двигательных установок для всех классов ракетных систем и космических ракет-носителей. Кафедра также ведет подготовку бакалавров в области инженерной защиты окружающей среды и создания экологически чистой энергетической техники.

Кафедра 203 «Конструкция и проектирование двигателей» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области конструирования воздушно-реактивных, ракетных, космических, двигателей, авиационных двигателей внутреннего сгорания и энергетических установок наземного, морского и воздушно-космического базирования.

Кафедра 204 «Авиационно-космическая теплотехника» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области тепловой защиты летательных аппаратов и элементов их двигательных, энергетических и теплофизических установок, разработки систем охлаждения, устройств теплообменных аппаратов и криогенной техники.

Кафедра 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов»ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области технологий производства авиационной, ракетно-космической и энергетической техники, по разработке технологических установок, использующих самые современные достижения науки и техники, в том числе ультразвуковые, ионно-плазменные, электронные, лазерные технологии и технологии композиционных материалов.

Читайте также:  Установка зажигания 405 двигателя по меткам

Кафедра 207 «Метрология, стандартизация и сертификация» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области современных технологий метрологического обеспечения производства авиационной, ракетно-космической и энергетической техники. Кафедра также ведет подготовку бакалавров в области современных методов организации и аудита систем качества, управления технологическими процессами проектирования и изготовления новой техники.

Кафедра 208 «Электроракетные двигатели, энергетические и энергофизические установки» ведет подготовку инженеров, бакалавров и магистров в области космической, ядерной, лазерной и плазменной техники, по проектированию, исследованиям и испытаниям высокотемпературных, вакуумных, энергоемких физических установок, электроракетных двигателей и энергетических установок космических аппаратов.

Обучение в институте «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» предоставит Вам возможность:

  • получить широкую фундаментальную инженерно-физическую и специальную подготовку;
  • овладеть современными компьютерными технологиями моделирования, конструирования, инженерных расчетов и исследований;
  • освоить современные инструменты организации и управления качеством сложных технических изделий;
  • получить возможность участия в поисковых исследованиях в области высоких технологий;
  • углубленно изучить специальные разделы математики, физики, программирования, системного анализа, иностранного языка;
  • участвовать в социально-культурной деятельности факультета, его учебно-научных и спортивных обменах и связях.

Отлично успевающие студенты обучаются по индивидуальным учебным планам.

Получив Высшее образование в институте №2:

Вы станете высококвалифицированным специалистом и вольетесь в ряды славного корпуса инженеров-мотористов.

Вы будете конкурентоспособны в области авиационной, ракетно-космической, а также и в любой другой области, связанной с исследованиями и высокими технологиями.

Вы сможете найти применение своим способностям и приобретенным на факультете знаниям во многих сферах науки, культуры, экономики и общественной деятельности.

Директор дирекции Института № 2
Вероника Павловна Монахова
Корп. 2В, комн. № 405-1
Тел. +7 499 158-27-31

источник

Институт №2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки»

Кафедра 208 «Электроракетные двигатели, энергетические и энергофизические установки»

Заведующий кафедрой И.П. Назаренко.

Назаренко Игорь Петрович, 1940 года рождения, заведующий кафедрой 208 «Электроракетные двигатели, энергетические и энергофизические установки» Московского авиационного института (национального исследовательского университета), доктор технических наук, профессор является ведущим ученым в области электроракетных двигателей и энергетических установок космических летательных аппаратов. Окончил факультет «Двигатели летательных аппаратов» в 1963 году и с тех пор прошел творческий путь от должности инженера кафедры 208 до заведующего этой кафедрой.

Им выполнены расчетно-теоретические и экспериментальные исследования течений плазмы в генераторах низкотемпературной плазмы, электродуговых двигателях и плазменных энергетических установках, предложены методы расчета переносных и оптических свойств термохимически неравновесной плазмы, разработаны методы расчета характеристик прикатодной и прианодной областей в плазменных устройствах.

Профессор Назаренко И.П. является автором более 120 печатных работ, в том числе 5 монографий и 5 учебных пособий. Под его руководством подготовлено 2 кандидата технических наук, готовят диссертации еще 2 аспиранта. Он является председателем диссертационного совета и членом 2-х диссертационных советов, а также членом учебно-методического совета факультета № 2.

Научные работы И.П. Назаренко отмечены Премией Совета Министров СССР (1990 г.) и премией «За лучшую научную работу, выполненную в МАИ» (2004 г.).

Учебный процесс на кафедре 208 организован с ориентацией на тесные научные и учебные контакты с ведущими российскими научными и аэрокосмическими центрами: ЦНИИ Машиностроения (ЦНИИМАШ), Исследовательский Центр им. , Российский Научный Центр «Курчатовский Институт», РКК «Энергия», НПО им. Лавочкина, НПО Прикладной Механики (ИСС), ВНИИ Электромеханики, ОКБ «Факел» и другими.

Выпускники кафедры 208 обладают широким кругом знаний, а главное — умеют применять эти знания в смежных областях науки и техники. Они уверенно используют современные ЭВМ, достижения математики, физики, химии, технологии и экономики при автоматизации экспериментальных исследований, в оптимизационных расчетах технических устройств и при создании систем автоматизированного проектирования новых изделий. Полученное студентами кафедры широкое и глубокое образование, базирующееся на комплексной теоретической и практической подготовке, позволяет выпускникам успешно работать в различных НИИ, КБ и на предприятиях, создающих соответствующую космическую технику.

Среди выпускников кафедры: академик РАН, директор Исследовательского Центра им. ; академик РАН, директор НИИПМЭ МАИ ; академик РАН, директор Центра НТК МАИ ; бывший министр ядерной энергетики России .

Студенты, аспиранты и сотрудники кафедры регулярно проходят стажировку в ведущих зарубежных аэрокосмических центрах в США, Германии, Франции и выступают с научными докладами на различных российских и международных конференциях.

В настоящее время кафедра проводит обучение по следующим направлениям подготовки: 24.03.05 «Двигатели летательных аппаратов» (уровень образования — бакалавриат), 24.04.05 «Двигатели летательных аппаратов» (уровень образования — магистратура), 24.06.01 «Авиационная и ракетно-космическая техника»(уровень образования — аспирантура). И по проводит обучение по специальности 24.05.02 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей».

источник

Электроракетные двигатели и энергетические установки маи

В ходе обучения магистры знакомятся с основами «плазменной космической технологии», готовятся самостоятельно проводить расчеты и эксперименты с ЭРД, изучают основы работы энергетических установок и систем отвода тепла.

В чем заключается особенность данной программы?

  • Уникальность обучения состоит в том, что оно проходит на базе одного из ведущих научно-образовательных центров мирового уровня в области ЭРД;
  • Обучение совмещает теоретические занятия с практическим ознакомлением с работой устройств и участием в реальных экспериментальных исследованиях;
  • Педагогический состав принимает активное участие в разработках изделий для промышленности (НИР и ОКР) и подготовки космических экспериментов
Читайте также:  Установка дизельного двигателя с акпп

Какие дисциплины входят в план обучения?

  • Современные проблемы создания двигателей летательных аппаратов – дает представление о роли и месте двигателей в современной технике, раскрывает достигнутый уровень и перспективы развития, дает представление о возможности бортовой энергетики КА;
  • Прикладные вопросы расчета сильноточных ЭРД – знакомит с проблемными вопросами ЭРД и методами расчета их основных параметров;
  • Экспериментальные исследования ЭРД – раскрывает особенности экспериментальных исследований при разработке ЭРД и отработке изделий космической техники, даёт представление об основных проблемах, методиках и оборудовании при исследовании интегральных параметров ЭРД и локальных параметров плазмы;
  • Математические методы в прикладных физических задачах – знакомит с современными методами построения математических моделей и проведением численных экспериментов в области плазмы и ЭРД;
  • Интеграция ЭРД с КА – одно из важных направлений, позволяющих решить проблемы взаимного влияния ЭРД и подсистем КА с целью минимизации отрицательных воздействий;
  • Проектирование силовых установок перспективных ЭРД – посвящена вопросам конструирования ЭРД, динамики и прочности разрабатываемых изделий.

Каким профессиональным навыкам и знаниям обучают по данной программе?

  • Использование в профессиональной деятельности знания основных положений, законов и методов математических и естественных наук для поиска новых решений в теоретических и экспериментальных исследованиях;
  • Использование полученные знания для постановки и решения научно-технических задач; а именно:
    • выбор перспективных материалов и высокоэффективных технологических методов изготовления деталей и узлов ЭРД;
    • выполнение прочностных расчетов и конструирования деталей, узлов и элементов ЭРД и испытательного оборудования;
    • выполнение расчетов параметров рабочего процесса, характеристик ЭРД и согласовывать их параметры с энергетической установкой КА.

Материально-техническая база. На чем учат магистрантов?

  • Современная экспериментальная база с 8 вакуумными установками для исследования интегральных характеристик и параметров струй ЭРД с мощностями до 25 кВт;
  • Вакуумные камеры с объемами от 0.4 м3до 22 м3, с полностью «безмаслянными» средствами откачки с производительностью до 240 000 л/с;
  • Установки укомплектованы системами электропитания, тягоизмерительными устройствами, системами перемещения зондов для исследования параметров струи ЭРД;
  • Управление установками и регистрация информации осуществляется как в ручном режиме, так и от ЭВМ на базе программного комплексафирмы NationalInstruments

Где работают выпускники?

Выпускники востребованы в ведущих исследовательских и конструкторских компаниях отечественного и зарубежного двигателестроения и энергетики.

Магистры могут работать на предприятиях авиадигательной отрасли:

  • ФГУП ОКБ «Факел»;
  • ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»;
  • ОАО НПП «Квант»;
  • НИЦ «Курчатовский институт»;
  • Росатом;
  • РКК «Энергия»;
  • АО «НПП «Звезда» и др.

источник

Проект ТЭМ: ядерный реактор и электроракетный двигатель для космоса

Один из самых смелых проектов последних лет в сфере космических технологий развивается, и появляются поводы для хороших новостей. На днях стало известно о завершении работ по проекту «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса». Теперь ученым предстоит провести ряд последующих работ, и конечным результатом станет появление полноценного модуля, пригодного к эксплуатации.

Отчет о работе

В конце июля «Роскосмос» утвердил отчет за 2018 г., указывающий основные направления деятельности и успехи организации. Среди прочего в отчете упомянут проект «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса», разрабатывавшийся в рамках Госпрограммы «Космическая деятельность России на 2013-2020 годы».

Согласно отчету, выполнение этого проекта было завершено в прошлом году. В рамках этих работ подготовлена конструкторская документация, изготовлены и испытаны отдельные изделия. Пока речь идет о компонентах будущего макета наземного прототипа транспортно-энергетического модуля (ТЭМ).

На этом работы по созданию ТЭМ не останавливаются. Все дальнейшие мероприятия будут осуществляться в рамках существующей федеральной космической программы. К сожалению, в отчете «Роскосмоса» не приводятся технические подробности проекта ТЭМ в его нынешнем виде, а также не указываются сроки выполнения работ. Впрочем, эти данные известны из других источников.

История вопроса

Согласно отчету «Роскосмоса», работы по теме ТЭМ продолжаются и скоро должны выйти на новый этап. Это означает, что планы по созданию принципиально новой ракетно-космической техники, утвержденные почти 10 лет назад, будут выполнены в обозримом будущем.

Идея транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) в ее нынешнем виде была предложена в 2009 г. Разработка этого изделия должна была осуществляться предприятиями «Роскосмоса» и «Росатома». Ведущую роль в проекте играют ракетно-космическая корпорация «Энергия» и ФГУП «Центр Келдыша».

В 2010 г. проект стартовал, начались первые исследовательские и конструкторские работы. На тот момент утверждалось, что основные компоненты ЯЭДУ и ТЭМ будут готовы к концу десятилетия. Эскизный проект ТЭМ подготовили в 2013 г. В 2014-м начались испытания компонентов ЯЭДУ и ионного двигателя ИД-500. В дальнейшем неоднократно появлялись сообщения о тех или иных работах и успехах. Строились и испытывались различные элементы ЯЭДУ и ТЭМ, а также осуществлялся поиск сфер применения новой техники.

По мере проработки проекта ТЭМ в открытых источниках регулярно публиковались изображения, показывающие примерный облик этого изделия. Последний раз подобные материалы появлялись в ноябре прошлого года. Любопытно, что этот вариант облика заметно отличался от предыдущих, хотя и имел некоторое сходство в основных чертах.

Читайте также:  Двигатель м20 на бмв установка грм

Технические особенности

Транспортно-энергетический модуль рассматривается в качестве многоцелевого средства для работы в космосе, как на орбитах Земли, так и на других траекториях. С его помощью в будущем планируется выводить полезную нагрузку на орбиты или отправлять к другим небесным телам. Также ТЭМ может использоваться для обслуживания космических аппаратов или в борьбе с космическим мусором.

ТЭМ получит раздвижные несущие фермы, за счет которых будут обеспечены необходимые габариты. На фермах предлагается монтировать энергоблок с реакторной установкой, приборно-агрегатный комплекс, стыковочные средства, солнечные батареи и т.д. В хвостовой части модуля будут располагаться маршевые и маневровые электроракетные двигатели. Полезная нагрузка будет перевозиться при помощи стыковочных устройств.

Основной компонент ТЭМ – ЯЭДУ мегаваттного класса, разрабатываемая с 2009 г. Реактор установки должен отличаться особой стойкостью к температурным нагрузкам, что связано с особыми режимами его работы. В качестве теплоносителя выбрана гелий-ксеноновая смесь. Тепловая мощность установки достигнет 3,8 МВт, электрическая – 1 МВт. Для сброса лишнего тепла предлагается использовать капельный холодильник-излучатель.

Электроэнергия от ядерной установки должна подаваться на электроракетный двигатель. На стадии испытаний находится перспективный ионный двигатель ИД-500. При КПД до 75% он должен показывать мощность 35 кВт и тягу до 750 мН. На испытаниях в 2017 г. изделие ИД-500 отработало на стенде 300 ч на мощности 35 кВт.

Согласно данным прошлых лет, ТЭМ в рабочем положении будет иметь длину более 50-52 м при диаметре (по раскрытым фермам и элементам на них) свыше 20 м. Масса – не менее 20 т. Вывод такого модуля на околоземную орбиту будет осуществляться при помощи одной или нескольких нескольких ракет-носителей с последующей сборкой. Затем с ним должна стыковаться полезная нагрузка. Расчетный срок службы, ограниченный ресурсом реактора, составляет 10 лет.

Большие перспективы

Главной особенностью ТЭМ с ЯЭДУ, принципиально отличающей его от другой ракетно-космической техники, является высочайший удельный импульс. Применение особой энергоустановки и электроракетного двигателя позволяет получать требуемые параметры тяги при минимальном расходе ядерного топлива. Таким образом, ТЭМ в теории способен решать задачи, недоступные для традиционных ракетных систем на химическом топливе.

Благодаря этому появляется возможность более активного использования маршевых и маневровых двигателей на всем протяжении полета. В частности, это позволяет использовать более выгодные траектории полета к другим небесным телам. 10-летний срок эксплуатации позволяет многократно применять ТЭМ в разных миссиях, сокращая расходы на их организацию. В целом появление систем наподобие ТЭМ с ЯЭДУ даст космонавтике новые возможности во всех основных сферах деятельности.

Штатные двигатели ТЭМ должны использовать только часть электроэнергии от генерирующих систем. Соответственно, остается крупный запас мощности, пригодной для использования целевым оборудованием.

Однако имеются и существенные недостатки. Прежде всего, это необходимость разработки целого ряда новых технологий и общая сложность проекта. Вследствие этого создание ТЭМ требует много времени и соответствующее финансирование. Так, проект «Роскосмоса» разрабатывается около 10 лет, но практическое применение готового ТЭМ все еще относится к отдаленному будущему. Общая стоимость проекта оценивается в 17 млрд рублей.

Применение ядерной энергоустановки приводит к серьезным ограничениям на разных этапах. К примеру, испытания готовой ЯЭДУ или ТЭМ в целом возможны только на орбитах, что позволит минимизировать ущерб от возможных нештатных ситуаций. То же касается и эксплуатации готового транспортно-энергетического модуля.

Обозримое будущее

Согласно последним новостям, разработка проекта «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса» успешно завершена. Уже готовы некоторые макетные образцы, необходимые для проведения испытаний. В ближайшие годы предприятиям из состава «Роскосмоса» и «Росатома» предстоит провести ряд важнейших работ с этими и другими изделиями.

Летный прототип ТЭМ планируется построить в 2022-23 гг. После этого должны стартовать различные испытания, на которые уйдет несколько лет. Полноценный запуск эксплуатации ТЭМ ожидается в 2030 г.

В конце июня стало известно о подготовке площадки для эксплуатации ТЭМ. Такую технику будут запускать с космодрома Восточный. Не так давно был объявлен конкурс на разработку и строительство комплекса средств для подготовки космических аппаратов и транспортно-энергетического модуля. Конструкторская документация на технический комплекс должна быть разработана в 2025-26 гг. Строительство планируется запустить в 2027-м, а ввод в эксплуатацию состоится в 2030-м. Стоимость контракта – 13,2 млрд рублей.

Таким образом, различные работы по теме перспективной ракетно-космической техники с ЯЭДУ будут продолжаться в течение всего следующего десятилетия. Одним организациям предстоит завершить разработку и провести испытания транспортно-энергетического модуля, тогда как другие будут готовить инфраструктуру для его эксплуатации. По результатам всех этих работ в 2030 г. в распоряжении российской космической отрасли окажется принципиально новая техника с широкими возможностями. Впрочем, сложность всех этапов многообещающей программы может привести к изменению графика.

Заметили ош Ы бку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

источник