Подведены итоги 10-го Международного симпозиума NEPCAP 2022

10-й Международный симпозиум по неравновесным процессам, плазме, горению и атмосферным явлениям (NEPCAP 2022) прошел с 3 по 7 октября 2022 г. в Сочи. Организаторами мероприятия выступили Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) и Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») при поддержке Минобрнауки России.

Представители академической науки, отраслевых институтов и вузов обсудили на NEPCAP 2022 современное состояние, проблемы и перспективы экспериментальных и теоретических исследований в области физики и химии неравновесных процессов и смежных дисциплин.

Программа охватывала 17 тематических секций, три из них прошли под председательством специалистов ЦИАМ. Научные сотрудники ЦИАМ представили 17 докладов по актуальным направлениям работ института. Они освещали как разработку перспективных и усовершенствование существующих авиационных двигателей и их узлов, например: работы по оптимизации рабочего процесса поршневых двигателей, исследования неустойчивого течения в разрабатываемой ЦИАМ малоэмиссионной камере сгорания с большой зоной рециркуляции, моделирования автоколебаний газа в камерах сгорания ГТУ, так и исследования в области технологий горения, наноматериалов, химмотологии, кинетики элементарных процессов в плазме, при горении и в атмосфере и многое другое.

В программу NEPCAP этого года впервые вошла тема фундаментальных проблем создания силовой установки перспективного сверхзвукового пассажирского самолета. Исследования в этой области ЦИАМ ведет в рамках лаборатории «Газовая динамика и силовая установка» Научного центра мирового уровня «Сверхзвук». Как отметил в своем выступлении заместитель генерального директора по науке ЦИАМ Александр Ланшин, «суть нового поколения пассажирского «сверхзвука» в том, чтобы он был тихим, экологичным и комфортным, как «дозвук». Для достижения этого предстоит решить целый комплекс фундаментальных задач, в том числе по снижению эмиссии вредных веществ, уменьшению шума двигателя, улучшению его рабочих процессов и прочностных характеристик, ведь при полете на сверхзвуковых скоростях двигатель работает на предельных режимах, что сказывается на его ресурсных показателях.

Оживленную дискуссию вызвал пленарный доклад ведущего научного сотрудника ФИЦ ХФ РАН Игоря Шамшина о начальной стадии рабочего процесса в перспективном непрерывно-детонационном двигателе (НДД), который должен обеспечить энергоэффективность на 10-15% выше существующих аналогов.

«При переходе от экспериментальных НДД к опытным образцам на первый план выходит задача повышения тяговооруженности за счет снижения запаса прочности и сокращения массы двигателя, – говорит Игорь Шамшин.– Для обеспечения минимального запаса прочности конструкции НДД требуется «мягкое» инициирование детонации: следует исключить «жесткое» инициирование, сопровождаемое разрушительным взрывом избыточного объема горючей смеси в камере сгорания».

Доклад сопровождался кадрами высокоскоростной видеосъемки (до 2 млн кадров в секунду) с подробностями процесса перехода горения в детонацию в кольцевой КС при запуске двигателя. Задача исследования – определить условия мягкого запуска двигателя – была успешно решена с помощью вариации высоты слоя топливной смеси и тщательной обработки видеорегистраций и замеров локального давления.

Симпозиум NEPCAP проводится с 2003 года раз в два года в первую неделю октября. Как отмечают участники, он уникален своей междисциплинарной направленностью, которая дает ученым возможность взглянуть на предмет своего исследования с разных ракурсов.

«То, с каким интересом аудитория симпозиума воспринимала доклады, еще раз подтверждает, что современная наука становится все более многофакторной, и такие мероприятия как NEPCAP помогают расширить горизонты знаний и дополнить свой исследовательский инструментарий», – говорит Александр Ланшин.

Начальник сектора ЦИАМ Борис Луховицкий: «Позволю себе отметить высокий уровень и широкий научный кругозор организаторов и участников этих симпозиумов, не обделяющих вниманием ни один доклад. На NEPCAP можно как услышать критику, так и получить поддержку в виде полезного совета».

Всего в NEPCAP 2022 приняли участие около 80 представителей порядка 30 научно-образовательных и научно-производственных организаций, в том числе 12 институтов Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН, ИВТАН, ИСМАН, ИГиЛ СО РАН, ИПМ РАН, ИТ СО РАН, ИТМП СО РАН, ИТФ УрО РАН, ИХКГ СО РАН, ИХТТМ СО РАН, ОИВТ РАН, ИОФ РАН) и 7 высших учебных заведений (БГТУ "ВОЕНМЕХ", НИЯУ МИФИ, МФТИ, Самарский университет, ТГУ, ТПУ, МГТУ им. Н.Э. Баумана).