Заведующий кафедрой: д.ф.-м.н., член-корреспондент РАН Александр Марксович Гайфуллин
Зам. заведующего кафедрой: к.т.н., доцент Владимир Петрович Соколянский
Зам. заведующего кафедрой: к.ф.-м.н., доцент Виталий Георгиевич Судаков
Базовая организация: Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского
Кафедра Теоретической и прикладной аэрогидромеханики образована в 2011 году после объединения кафедры Аэрогидромеханики и кафедры Гидродинамики и аэроакустики.
О кафедре Аэрогидромеханики
Кафедра была образована в январе 1967 г. С момента образования по 2003 г. ее возглавлял член-корр. РАН д.ф.-м.н. профессор В.В. Сычев, который начал преподавать в МФТИ в 1951 г. С 2003 г. по 2010 год кафедрой руководил д.ф.-м.н., проф. Дудин Г.Н. На кафедре работают 2 члена-корреспондента РАН, 8 докторов наук и два кандидата наук. В настоящее время кафедра готовит бакалавров и магистров по направлениям прикладной математики и физики: механика жидкости, газа и плазмы, аэродинамика и теплообмен летательных аппаратов.
"Механика жидкости, газа и плазмы" – область естественных наук, изучающая на основе идей и подходов кинетической теории и механики сплошной среды процессы и явления, сопровождающие течения однородных и многофазных сред при механических, тепловых, электромагнитных и прочих воздействиях, а также происходящие при взаимодействии текучих сред с движущимися или неподвижными телами.
Задачей механики жидкости, газа и плазмы является построение и исследование математических моделей для описания параметров потоков движущихся сред в широком диапазоне условий, проведение экспериментальных исследований течений и их взаимодействия с телами и интерпретация экспериментальных данных с целью прогнозирования и контроля природных явлений и технологических процессов, включающих движения текучих сред, а также разработки перспективных космических, летательных и плавательных аппаратов.
Области исследования:
1. Ламинарные и турбулентные течения.
2. Течения сжимаемых сред и ударные волны.
3. Динамика разреженных газов и молекулярная газодинамика.
4. Физико-химическая гидромеханика.
5. Аэродинамика и теплообмен летательных аппаратов.
6. Пограничные слои, слои смешения, течения в следе.
7. Струйные течения.
8. Гидродинамическая устойчивость.
9. Линейные и нелинейные волны в жидкостях и газах.
10. Тепломассоперенос в газах и жидкостях.
11. Гидромеханика сред, взаимодействующих с электромагнитным полем. Динамика плазмы.
12. Экспериментальные методы исследования динамических процессов в жидкостях и газах.
13. Аналитические, асимптотические и численные методы исследования уравнений кинетических и континуальных моделей однородных и многофазных сред (конечно-разностные, спектральные, методы конечного объема, методы прямого моделирования и др.).
Научный спектр решаемых задач:
- Внешняя аэродинамика от несжимаемой жидкости до гиперзвуковых течений.
- Отрывные течения.
- Явления ламинарно-турбулентного перехода.
- Сверх- и гиперзвуковые течения при различных режимах вязко-невязкого взаимодействия.
- Пространственные течения.
- Особенности аэродинамического нагревания и термоаэродинамика ГЛА.
- Исследование оптимальных форм ГЛА.
- Физическая газодинамика.
О кафедре Гидродинамики и аэроакустики
Кафедра гидродинамики и аэроакустики факультета аэромеханики и летательной техники МФТИ образована в 1975 году на базе Московских лабораторий ЦАГИ: гидродинамики и аэроакустики. Заведующим кафедрой был назначен заместитель директора ЦАГИ Е.М. Жмулин, который успешно руководил кафедрой до 1998 года, с 1998 по 2011 гг. заведующим кафедрой был доктор технических наук профессор А.Г. Мунин. В 2011 г. кафедра гидродинамики и аэроакустики была объединена с кафедрой теоретической и прикладной аэрогидромеханики.
Кафедра готовит научных работников по специальностям скоростной гидродинамики и аэроакустики. Основными направлениями специализации в области гидродинамики являются процессы и явления при движении аппаратов в воде и вблизи поверхности воды, в области азроакустики - процессы образования и методы снижения шума аэродинамического происхождения, шум на местности и внутри летательных аппаратов, акустическая нагруженность конструкции аппаратов. Общей теоретической платформой для кафедры является теория нестационарных течений жидкости и газов. Аэроакустика тесно связана с такими традиционными направлениями механики сплошных сред, как аэродинамика, гидродинамическая теория устойчивости, турбулентность, в которых исследуются нестационарные движения в жидкостях и газах. Основной причиной аэродинамической генерации звука является образование вихрей и их ускоренное движение в неоднородном поле течений. Запросы аэроакустики рассматриваются в лекционных и практических занятиях по темам: теоретические проблемы аэроакустики, шум самолетов на местности, акустические нагрузки на поверхности летательного аппарата, шум в салоне, экологические проблемы гражданской авиации.
Современная гидродинамика — это гидродинамика движения тел с большими скоростями на поверхности и внутри жидкости. При движении в воде с большими скоростями на поверхности тел образуются газовые полости - каверны, что позволяют создать аппараты, движущиеся под водой со скоростями более 100 м/с. Для объектов, движущихся с большой скоростью по поверхности воды и вблизи нее, актуальными являются проблемы глиссирования, брызгообразования и аэродинамики экранного полета. Лекционные и практические занятия ведутся по следующим направлениям:
- гидродинамика морских летательных аппаратов;
- гидродинамика морских транспортных судов;
- гидродинамика тел вращения.
В течение почти 20 лет основные курсы лекций по современной гидродинамике на кафедре читали выдающиеся ученые-гидродинамики профессор Г.В. Логвинович - «Гидродинамика тел вращения», профессор Л.А. Эпштейн - «Аэродинамика скоростных летательных аппаратов и транспортных судов».
В качестве учебных пособий используются монографии, написанные сотрудниками института, являющимися преподавателями кафедры («Авиационная акустика», Машиностроение, 1973 и 1986 гг.; «Аэродинамические источники шума», 1981 г., М., Машиностроение; Г.В. Логвинович «Гидродинамика течений со свободными границами», «Наукова думка», Киев 1969; Л.А. Эпштейн «Методы теории подобия и размерностей в гидромеханике судов», Л., Судостроение, .1970; А.С. Гиневский, Е.В. Власов, Р.К. Каравосов «Акустическое управление турбулентными струями». М., Физматлит, 2001).
Лекционные и практические занятия студентов кафедры проводятся в соответствии с учебным планом, в котором предусмотрено ознакомление студентов с современным состоянием и уровнем научных исследований, выполняемых в институте. В качестве учебно-лабораторной базы используются разнообразные экспериментальные установки ЦАГИ: заглушенные и реверберационные камеры, акустические стенды, гидроканал и гидростенды. Эти установки оснащены современными автоматизированными системами измерений и обработки данных. При этом студенты имеют возможность работать с уникальной аппаратурой для физических исследований и использовать новейшую вычислительную технику. При выполнении НИР, предусмотренных учебным планом, студенты участвуют в исследованиях, проводимых соответствующими подразделениями института по специальности.
Уровень подготовки студентов весьма высок. Итоги защиты дипломных работ обсуждаются кафедрой с точки зрения научной ценности выполнения работы и практической применимости ее результатов. При этом по результатам обсуждения принимаются решения о рекомендации того или иного выпускника для продолжения учебы в аспирантуре. Как правило, в течение нескольких лет выпускники кафедры становятся самостоятельными научными работниками.
За время существования кафедры количество ее выпускников составило 140 человек, 46 человек из них пришли на работу в Филиал ЦАГИ, 28 поступили в аспирантуру по специальности кафедры, 17 человек уже защитили кандидатские диссертации, один - докторскую.
