Двигатели летательных аппаратов схема

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

Учебный процесс

Кафедра 203 «Конструкция и проектирование двигателей»

Область профессиональной деятельности выпускников программ специалитета «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» по специализации «Конструкция и прочность авиационных и ракетных двигателей, силовых и энергетических установок» включает методы, средства и способы проектирования, конструирования и производства авиационных, ракетных и других реактивных двигателей, способных перемещать в атмосфере, гидросфере и в космосе различные летательные аппараты (ЛА) и перемещающиеся в пространстве объекты.

Объектами профессиональной деятельности выпускников программ специалитета по направлению подготовки (специальности) «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» являются: авиационные, ракетные и электроракетные двигатели и энергетические установки ЛА, методы их расчета, проектирования, изготовления, испытаний и исследований, сопряженные с конструкцией процессы тепломассообмена.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники программ специалитета по направлению подготовки (специальности) «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»:

• ;
• ;
• ;
• ;
• .

С 2011 г. МАИ по специальности «Двигатели летательных аппаратов» перешел на систему подготовки .

Объектами профессиональной деятельности выпускников программ бакалавриата по направлению подготовки «Двигатели летательных аппаратов», являются авиационные, ракетные и электроракетные двигатели, авиационные двигатели внутреннего сгорания, методы их расчета, проектирования, изготовления, испытаний, исследований и сопряженные с конструкцией процессы тепломассообмена.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники программ бакалавриата по направлению подготовки «Двигатели летательных аппаратов»:

• ;
• ;
• .

Область профессиональной деятельности выпускников программ магистратуры по направлению подготовки «Двигатели летательных аппаратов» включает методы, средства и способы проектирования, конструирования, исследования, отработки, производства, маркетинга и эксплуатации двигателей летательных аппаратов, включая их утилизацию, способных перемещать в атмосфере, гидросфере и в космосе различные летательные аппараты (ЛА) и перемещающиеся в пространстве объекты. Объектами профессиональной деятельности выпускников программ магистратуры по направлению подготовки «Двигатели летательных аппаратов» являются авиационные, ракетные и электроракетные двигатели и двигательные установки, а также энергетические установки различных типов, методы их расчета, проектирования, изготовления, исследований, диагностики и отработки, сопряженные с конструкцией процессы тепломассообмена

В качестве обеспечивающей кафедра 203 выпускает:

— инженеров по специальности «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»:

— «Проектирование авиационных двигателей и энергетических установок»;

— «Проектирование энергетических установок наземного применения на базе авиационных двигателей»;

— «Проектирование жидкостных ракетных двигателей»;

— «Проектирование электроракетных двигателей»;

— «Проектирование энергетических установок летательных аппаратов».

— бакалавров по направлению подготовки «Двигатели летательных аппаратов»:

— «Авиационные силовые установки»;

В настоящее время, помимо дисциплин гуманитарного, социального, экономического, математического и циклов, на кафедре читаются курсы:

• Динамика и прочность двигателей (ВРД);
• Конструкция и проектирование двигателей и энергоустановок космических летательных аппаратов;
• Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов (ДЛА);
• Надежность, долговечность и контроль технического состояния ВРД;
• Основы конструирования ДЛА;
• Прочность, надежность, диагностика ДЛА;
• Системы автоматизированного проектирования;
• Схемы и компоновки ВРД;
• работа студента (УИРС).

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

24.04.05 Двигатели летательных аппаратов»

В 2020 году в рамках направления подготовки 24.04.05 «Двигатели летательных аппаратов» институт №2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» проводит набор на следующие программы магистратуры:

Программа магистратуры: «Расчет и проектирование перспективных ВРД»

Кафедра 201 «Теория воздушно-реактивных двигателей»

Чему обучают по данной программе:

• методам, средствам и способам выполнения расчётных и экспериментальных исследований параметров рабочего процесса перспективных ВРД;
• оптимизации схем ВРД и характеристик, включая проблемы управления рабочим процессом;
• интеграции двигателей и летательных аппаратов, осуществляющих полёт на дозвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях.

Программа магистратуры: «Цифровые технологии системного проектирования комбинированных ракетных двигателей«

Чему обучают по данной программе:

• проектированию ракетных двигателей и установок, их узлов и агрегатов.
• методам расчёта РД:
  • по основам рабочего процесса в КС и системах РД;
  • по испытаниям и обеспечению надёжности;
  • по математическому моделированию процессов в РД с использованием современных компьютерных технологий;
  • по экологии РД на всём жизненном цикле изделия.

Программа магистратуры: «Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов»

Чему обучают по данной программе:

• методам, средствам и способам проектирования, конструирования двигателей летательных аппаратов, способных перемещать в атмосфере, гидросфере и в космосе различные летательные аппараты.

Программа магистратуры: «Интенсификация тепломассообмена в энергодвигательных установках и теплообменных аппаратах»

Чему обучают по данной программе:

• методам и инструментам моделирования тепловых процессов, математического моделирования процессов горения в камерах сгорания и соплах;
• моделированию сопряжённых задач (прочность, тепломассообмен, излучение и т.д.);
• математическому моделированию сложных процессов в элементах двигателей летательных аппаратов;
• решению фундаментальных задач тепломассообмена в условиях сверхвысоких и сверхнизких температур.

Программа магистратуры: «Перспективные технологии производства двигателей летательных аппаратов»

Чему обучают по данной программе:

• методам и технологиям повышения долговечности деталей двигателей ЛА;
• перспективным методам формообразования (композиты, аддитивные технологии и др.);
• перспективным методам формирования покрытий, управления их свойствами и оборудованию;
• методам, оборудованию и особенностям исследований эксплуатационных, химических и других свойств материалов и изделий;
• методам внедрения в производство и особенностям перспективных материалов и технологий (наноматериалы, металлокерамика, материалы с памятью формы, металлокомпозиты и др.).

Программа магистратуры: «Сильноточные ЭРД космических аппаратов»

Чему обучают по данной программе:

• основам «плазменной космической технологии»;
• проведению расчётов и экспериментов с электроракетными двигателями;
• основам работы энергетических установок и систем отвода тепла.

Отображение сетевого контента Отображение сетевого контента

+7 (903) 340 27 42

Дирекция ИАНТЭ – учебный корпус №3; ул. Толстого, 15, ауд. 508

Обучение проводится в учебных корпусах №: 1, 2, 7, 8

Программа направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов в области авиационного двигателестроения. Программа предоставляет возможность студентам изучать основы высокотемпературного реагирования, прочности конструкции и эксплуатации двигателей, проведение анализа сложных термодинамических циклов, 3Д моделирования газотурбинных двигателей и энергоустановок.

В отраслевой лаборатории созданы уникальные модельные исследовательские установки для изучения процессов горения в двигателях летательных аппаратов. Студентам предоставляется возможность проводить исследования, связанные с процессами в камерах сгорания газотурбинных двигателей, таких как: экспериментальные исследования горения в турбулентном потоке, газодинамической стабилизации пламени, создание расчетных модулей внутри камерных процессов.

• • Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок (АДиЭУ)
• • Основы конструирования АДиЭУ
• • Системы автоматизированного проектирования АДиЭУ
• • Испытание и обеспечение надежности АДиЭУ
• • Автоматика и регулирование АДиЭУ
• • Надежность и техническая диагностика АДиЭУ
• • Теория авиационных поршневых двигателей
• • Конструкция авиационных поршневых двигателей
• • Энергетические установки
• • Камеры сгорания и топочные устройства
• • Процессы горения и токсичность
• • Математическое моделирование физических процессов в камерах сгорания
• • Механика жидкости и газа

• • Мингазов Билал Галявтдинович, д.т.н., профессор
• • Великанова Нина Петровна, д.т.н., профессор
• • Варсегов Вадим Львович, к.т.н., доцент
• • Варсегов Вячеслав Львович, к.т.н., доцент
• • Сыченков Алексей Витальевич, к.т.н., доцент
• • Александров Юрий Борисович, к.х.н., доцент и др.

• • Разработка двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД) для гражданской авиации со степенью двухконтурности m=2
• • Газотурбинная установка для газоперекачивающего агрегата (ГПА) с малоэмиссионной камерой сгорания
• • Разработка ТРДД для гражданской авиации с малоэмиссионной камерой сгорания
• • Проектирование ТРДД для аэробуса с анализом влияния атмосферных условий
• • Разработка малоэмиссионной камеры сгорания двухконтурного ТРД для пассажирского самолёта

Практика и стажировки для студентов

• • АО «Казанское моторостроительное производственное объединение» (КМПО), г. Казань
• • АОА «Уфимское моторостроительное производственное объединение» (УМПО), г. Уфа
• • кафедра РДиЭУ КНИТУ-КАИ

Трудоустройство и востребованность профессии

• • АО «Казанское моторостроительное производственное объединение» (КМПО), г. Казань
• • Казанское ОКБ «Союз»
• • АО «Вятское машиностроительное предприятие «Авитек»
• • АО ОДК Авиадвигатель, г. Пермь
• • АОА «Уфимское моторостроительное производственное объединение» (УМПО) г. Уфа и многие другие промышленные и научно-исследовательские предприятия

Летательный аппарат

Лета́тельный аппара́т (ЛА) — общее название устройства (аппарата) для полётов в атмосфере или космическом пространстве [1] .

Содержание

• 1 Выбор критерия
  • 1.1 Принцип полёта
• 2 Классификация
• 3 См. также
• 4 Примечания

Выбор критерия [ править | править код ]

Принцип полёта [ править | править код ]

Принцип полёта определяется тем, каким образом и за счёт чего создаётся подъёмная сила. В настоящее время техническое значение имеют следующие принципы полёта, в которых подъёмная сила определяется:

• аэростатический — Архимедовой силой, равной силе тяжести вытесненной телом массы воздуха;
• аэродинамический — подъёмная сила создаётся через силовое взаимодействие движущегося сквозь воздушную среду [2] летательного аппарата. [3] Таким образом, сила тяжести преодолевается благодаря аэродинамической силе, как силе реакции на отбрасывание вниз части воздуха, обтекающего несущие поверхности летательного аппарата. [4]
• инерционный — силой инерции летящего тела за счёт начального запаса скорости или высоты, поэтому такой полет называют также пассивным;
• ракетодинамический — реактивной силой за счёт отбрасывания части массы летящего тела. В соответствии с законом сохранения импульса системы возникает движение при отделении от тела с какой-либо скоростью некоторой части его массы;
• В безвоздушном пространстве летательный аппарат может совершать инерциальный полёт или на других физических принципах (например, с помощью солнечного паруса, на площадь которого оказывает давление звёздный ветер, либо получением ускорения после витка между относительно массивными планетами, выполнив гравитационный манёвр (см. Вояджер-2).

Классификация [ править | править код ]

Классификаций летательных аппаратов основывают на разных принципах. Далее не рассматриваются классификации, например, по типу используемого двигателя, или по назначению ЛА, которые по существу не являются классификациями собственно летательных аппаратов, а в действительности классифицируют двигатели, или полезную нагрузку летательных аппаратов, которая может относиться практически к любой отрасли техники, науки и хозяйственной деятельности. Не рассматриваются также и вырожденные классификации (состоящие всего из двух подразделений, например, пилотируемые — беспилотные).

Здесь представлена классификация летательных аппаратов по техническому способу выполнения полёта — перемещения в пространстве без непосредственной опоры на твёрдые тела или на жидкую среду. [5] По этому способу летательные аппараты подразделяются на:

• 1. Аппараты, движущиеся в гравитационном поле Земли[6] , в полёте преодолевающие силу её тяготения. По способу создания силы, уравновешивающей силу тяготения эти аппараты подразделяются на:
  • 1.1. Аэростатические, или аппараты «легче воздуха», поднимаемые в атмосферный полёт архимедовой силой за счёт баллона (оболочки), наполненного газом (в том числе, нагретым воздухом), плотность которого ниже плотности атмосферного воздуха, или применением вакуумированной оболочки (Вакуумный дирижабль)( [7] ). По способу передвижения эти аппараты подразделяются на:
    • 1.1.1. Аэростаты, не имеющие средств целенаправленного передвижения в горизонтальной плоскости и перемещающиеся в ней по ветру.
    • 1.1.2. Дирижабли, имеющие двигатель (двигатели) и средства управления для целенаправленного передвижения по вертикали (вверх или вниз) и в горизонтальной плоскости.
  • 1.2. Аэродинамические — аппараты, поддерживаемые в атмосферном полёте аэродинамической подъёмной силой, возникающей за счёт быстрого движения в воздухе самого аппарата или его частей. Подразделяются на:
    • 1.2.1. Моторные, приводимые в движение двигателем. Подразделяются на:
      • 1.2.1.1. Аппараты с активным управлением течения пограничного слоя, такие как ЭКИП, с вихревой системой управления течением в пограничном слое.
      • 1.2.1.2. Аппараты с неуправляемым течением пограничного слоя
        • 1.2.1.2.1. Вертолёты (геликоптеры), подъёмная сила которых создаётся воздушным винтом, вращаемым двигателем вокруг вертикальной оси.
        • 1.2.1.2.2. Крылатые аппараты, подъёмная сила которых создаётся за счёт ненулевого аэродинамического качества аппарата при его движении в атмосфере. Подразделяются на:
          • 1.2.1.2.2.1. Крылатые аппараты с неподвижным (относительно аппарата) крылом: самолёты[8] , крылатые ракеты[9] , экранолёты, экранопланы, мотодельтапланы, парамоторы.
          • 1.2.1.2.2.2. Крылатые аппараты, с подвижным крылом. К ним относятся:
            • 1.2.1.2.2.2.1. Автожиры[10] , крыло которых свободно вращается вокруг вертикальной оси под воздействием набегающего в горизонтальном полёте воздуха.
            • 1.2.1.2.2.2.2. Махолёты, крыло которых помимо создания подъёмной силы выполняет функцию движителя в горизонтальном полёте.
        • 1.2.1.2.3. Винтокрылы. Аппараты, совмещающие способ (1.2.1.2.1) при отрыве от земли и наборе высоты, подобно вертолётам, со способом как у аппаратов c неподвижным относительно аппарата крылом 1.2.1.2.2.1, в горизонтальном полёте развивающие подъёмную силу крылом, как самолёты, при этом винт, ось которого поворачивается в горизонтальное положение, играет роль движителя в горизонтальном полёте.
    • 1.2.2. Безмоторные аэродинамические аппараты, движущиеся в атмосфере с постепенным снижением [11] под комбинированным воздействием силы тяжести и аэродинамических сил.
      • 1.2.2.1. Планёры, дельтапланы, Жесткокрылы, парапланы.
      • 1.2.2.2. Парашюты.
      • 1.2.2.3. Спускаемые аппаратыкосмических кораблей.
  • 1.3 Самолёты с аэростатической разгрузкой — подобные БАРС (ЛА)[1][2][3], у которого около 80 % подъёмной силы самолёта достигается за счёт баллона с гелием, а скорость до 300 км/ч обеспечивают маршевые двигатели.
  • 1.4. Инерционные. Движущиеся в поле тяготения Земли по инерции за счёт скорости, сообщённой им на активном участке траектории ракетным двигателем. Подразделяются на:
    • 1.4.1. Головные частибаллистических ракет[12] , движущиеся по баллистическим траекториям.
    • 1.4.2. Искусственные спутники Земли и орбитальные космические станции, движущиеся в космическом пространстве вокруг Земли по замкнутым орбитам.
  • 1.5. Ракетные — аппараты, преодолевающие силу тяготения без взаимодействия с атмосферой, за счёт тяги ракетного двигателя, направленной вертикально вверх, или имеющей достаточную вертикальную составляющую. Такой способ полёта используется на активном участке траекториибаллистическими ракетами и ракетами-носителямикосмических аппаратов.
  • 1.6 Аппараты на воздушной подушке, удерживающиеся над землёй или над водой за счёт повышенного давления воздуха, создаваемого компрессором между днищем аппарата и твёрдой или водной поверхностью. [13]
• 2. Аппараты свободного полёта, перемещающиеся в космическом пространстве, в отсутствие значительных гравитационных полей планет. К ним относятся межпланетные зонды.

См. также [ править | править код ]

• Аэродинамическая авиатехника
• Воздушное судно (название для подмножества летательных аппаратов, применяемых в авиации)

• Значения в Викисловаре

Примечания [ править | править код ]

1. ↑Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищёв. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1994. — С. 309. — 736 с. — ISBN 5-85270-086-X.
2. ↑ или среду другого газа
3. ↑Принципы создания подъёмной силы воздуха » Авиационный моделизм летающие модели и аппараты(неопр.) (недоступная ссылка) . Дата обращения: 5 июля 2011.Архивировано 31 октября 2010 года.
4. ↑Донской Государственный технический университет, Кафедра «Авиастроение», Ю.Б.Рубцов, Б.Н.Слюсарь, «Введение в авиационную технику и технологию», Конспект лекций, 2004 (недоступная ссылка)
5. ↑ Оговорка «без непосредственной опоры» существенна в приведённом определении полёта. Как известно, самолёт или аэростат «опираются» на воздух в полёте, но атмосфера, в свою очередь опирается на поверхность Земли, и стало быть эти летательные аппараты тоже опираются на неё, но через посредство атмосферы, а такая опора, в силу данного определения полёта, не учитывается.
6. ↑ Здесь говорится только о Земле для краткости, вся классификация может быть распространена и на любые другие планеты со значительным гравитационным полем.
7. ↑ Ю.С.Бойко «Воздухоплавание в изобретениях»,1990г.
8. ↑ К этой категории здесь относятся и самолёты с изменяемой геометрией крыла. Хотя такое крыло и обладает некоторой подвижностью, это движение служит для оптимизации его аэродинамических характеристик на различных режимах полёта. Сама же функция крыла с изменяемой геометрией ничем не отличается от функции неподвижного крыла.
9. ↑ К этой категории здесь относятся (как это ни парадоксально звучит) и ракеты, построенные по т. н. «бескрылой» аэродинамической схеме, то есть не имеющие собственно крыльев, и подъёмная сила которых создаётся за счёт ненулевого аэродинамического качества корпуса. Пример: ЗУР В-500 ЗРК С-300: …для В-500 была выбрана бескрылая схема «несущий корпус» с четырьмя цельноповоротными аэродинамическими рулями….
10. ↑ Крыло автожира называется винтом, и по форме оно напоминает винт вертолёта, но функция его отличается от функции последнего, и совпадает с функцией крыла самолёта.
11. ↑ Эти аппараты, попадая в восходящий от земли поток воздуха, могут иногда даже набирать высоту.
12. ↑ Сюда же следует отнести и метеорологические ракеты.
13. ↑

По характеру передвижения различают Аппараты на воздушной подушке самоходные и несамоходные (буксируемые); по положению относительно опорной поверхности — без контакта с ней (амфибийные суда и наземные машины)… Самоходные бесконтактные Аппараты на воздушной подушке относятся к ЛА и снабжаются необходимыми устройствами для стабилизации движения и управления полётом.