Официальный сайт: http://www.kerc.msk.ru
Факультет Аэрофизики и Космических Исследований
Кафедра Тепловых Процессов
на базе центра им. Келдыша

Для всех студентов базоыой кафедры Тепловых процессов читаются такие курсы как:

- Введение в механику сплошный сред;
Курс, включающий в себя большинство явлений из динамики жидкости и газа. Лектор и семинарист: доктор физ-мат наук Борисов Д.М.

- Электрофизика;
Наука выживать если у вас нет ничего кроме вакуума и космической станции. Лектор: кандидат физ-мат наук Ризаханов Р.Н. (защита докторской - 2к10)

- Физика пучков заряженных частиц;
Движение заряженных частиц в различных полях. Способы их формирования. Лектор: кандидат физ-мат наук Ризаханов Р.Н. (защита докторской - 2к10)

- Теория тепломассообмена;
Воздейстуие неблагоприятных условий на материалы. Лектор: Волков Н.Н.

- Основы моделирования;
Постоянно меняющийся курс, в котором описываются подходы к решению задач на примерах реальных проектах, развивающихся в центре Келдыша. Лектор: Мосолов, Борисов, Лаптев, Ананьев, etc.

- Теория размерностей
Послностью соответствует названию. Развитие интуиции и расчёта любого утсройства на пальцах. Лектор: кандидат ф.-м. наук Лаптев И.В.

- Устройство РДТТ
Устройство и принципы работы твердотопливных ракетных двигателей. Лектор: доктор ф.-м. наук Миронов В.В.

- Устройство ЖРД
Устройство и принципы работы жидкостных ракетных двигателей. Лектор: Мосолов С.В.

А так же различные курсы, связанные с направление научно исследовательской работы.


Но основное - это возможность проверить все гипотезы на практиве. Различные явления моделируются везде - но ведь известно в моделировании получается то, что хочешь получить, а не всегда предпосылки модели совпадают с реальностью природы. В центре Келдыша есть возможность провести необходимые эксперименты и есть устоявшиеся методы проведения экспериментов, позволяющие получать достоверные результаты.
О направлениях исследований на нашей базовой кафедре
«Исследовательский центр имени М. В. Келдыша» РНИИ, НИИ-1, НИИТП) является ведущей в России организацией в области ракетного двигателестроения и космической энергетики. Он входит в структуру Федерального космического агентства и активно участвует в формировании и реализации Федеральной космической программы. Разрабатывает, производит и испытывает перспективные образцы различных типов ракетных двигателей, космических энергоустановок, генераторов пучков высокой энергии и ускорителей частиц.
Важнейшие направления научно-технической деятельности
  • Формирование концепций и программ развития ракетно – космической техники, использование накопленного научно – технического потенциала в области ракетостроения, двигателестроения и энергостроения в соответствии с программами РФ в интересах ее обороны и научно – технического прогресса.
  • Исследование фундаментальных проблем, разработка научных основ и создание научно – технического задела по ракетным двигателям и энергоустановкам различных типов и назначений для ракет – носителей, разгонных блоков, космических аппаратов и других систем ракетно – космической техники.
  • Проведение научно – исследовательских, опытно – конструкторских и экспериментальных работ по модернизации, модификации и поиску принципиально новых решений для изделий ракетно – космической техники, подбору материалов и топлив на базе новейших достижений науки и техники с использованием высоких современных технологий, которые включают разработку :
  • рекомендаций и создание экспериментальных и опытных образцов экономичных ракетных двигателей и двигательных установок для систем выведения, транспортно – технического обслуживания космических аппаратов, орбитальных и межпланетных станций, использующих энергоемкие, экологически чистые компоненты ракетных топлив;
  • перспективных систем обеспечения запуска ракетных двигателей, поддержания теплового режима топлива в баках в условиях длительного хранения, систем обеспечения тепловых режимов космических аппаратов, обеспечения теплозащиты спускаемых аппаратов, баков, днищ ракет и т. д.
  • методов и средств испытаний изделий ракетно – космической техники в условиях, имитирующих реальные условия эксплуатации в областях защиты материалов трактов двигателей от возгорания и горения в окислительной среде, исследования проблем двухфазной газодинамики и теплообмена при взаимодействии высокотемпературных потоков с углерод – углеродными материалами, исследования горения материалов и влияния работы ЖРДМТ на элементы КА в условиях МКС.
  • Проведение научно – исследовательских работ в области создания наноматериалов и наноструктур.
  • Разработка принципов передачи энергии в космосе и из космоса на Землю
  • Разработка способов экологического мониторинга и очистки окружающей среды от загрязнений.
  • Подготовка высококвалифицированных научных работников в области ракетно – космической техники.
  • Транспортно – энергетический модуль на основе ядерной энергодвигательной установки
    Россия является единственной страной в мире, имеющей опыт создания и успешной штатно-целевой эксплуатации в космосе реакторных ЯЭУ.В период с 1970 по 1988 год был осуществлен запуск 32 КА «УС-А», «УС-АМ» системы морской разведки и целеуказания с термоэлектрической ЯЭУ «Бук».
    Немного истории:
    ЯРД "Дружба"

    Россия является единственной страной в мире, имеющей опыт создания и успешной штатно-целевой эксплуатации в космосе реакторных ЯЭУ.В период с 1970 по 1988 год был осуществлен запуск 32 КА «УС-А», «УС-АМ» системы морской разведки и целеуказания с термоэлектрической ЯЭУ «Бук».


    Основные преимущества
    - Независимость вырабатываемой мощности от освещенности орбиты, ориентации КА и удаленности от Солнца – как следствие, возможность реализации экспедиций в дальний космос
    - Возможность реализации высокой мощности ядерных энергетических установок
    По сравнению с солнечными энергетическими установками при высоком уровне мощности существенные преимущества по:
    - массогабаритным и динамическим характеристикам,
    - стоимостным характеристикам,
    - радиационной стойкости в процессе эксплуатации
    - Возможность применения высокоэффективных плазменных двигателей
    Космические средства в интересах обороны и безопасности
    Ракета ЯРД

    -космические системы глобального непрерывно радиолокационного наблюдения и разведки;
    -космические средства предупреждения и борьбы с опасными космическими объектами (астероидно-кометная опасность);
    -космические средства специального назначения






    космические средства научного и социально-экономического назначения
    Экспедиция на Марс

    -космические платформы для различных полезных нагрузок с повышенным энергопотреблением (телекоммуникационные системы, научные исследования, опытное промышленное производство);
    -средства транспортно-энергетического обеспечения для межпланетных перелетов (экспедиционные комплексы);
    -межорбитальные буксиры;
    Средства энергообеспечения:
    Неизвестная планета

    - напланетные электростанции
    - средства энергоснабжения установок для промышленного производства материалов в космическом пространстве


    Схема ЯРД
    Принципиальная схема ядерного ракетного двигателя для межпланетных перелётов
    На данный момент в Центре Келдыша разрабатывается ядерных реактивный двигатель для КА, способного выполнять дальние межпланетные перелёты.
    Работы по тематике жидкостных ракетных двигателей
    Стенд испытаний ЖРД малой тяги.
    Стенд испытаний ЖРД малой тяги.

    Физическое моделирование отдельных агрегатов ЖРД и процессов. Разработка экспериментально – расчетного метода оценки допустимых и критичных параметров тепловых воздействий на конструкционные материалы окислительного тракта ЖРД.






    Математическое моделирование
    Результаты моделироваиня процессов смешения в камере ЖРД

    процессов в агрегатах ЖРД и функционирования двигателя в целом, создание и внедрение современных методов расчета. В отделении создана и запатентована система автоматического проектирования всех систем жидкостного ракетного двигателя.
    Стенд испытаний ситем поджига перед запуском

    Внедрение циклограммного метода воспламенения газовых смесей для форкамерных запальных устройств.






    -

    Работы по освоению перспективных компонентов топлива. Создание образцов перспективных ракетных двигателей на экологически безопасных топливах и калильных устройств многократного воспламенения.
    Лабораторный вариант ЖРД малой тяги

    Создаются и испытываются лабораторные модели двигателей малой тяги, предназначенные для спутников дистанционного зондирования Земли.


    Работы по ракетным двигателям на твердом топливе (РДТТ)
    Совместно с конструкторскими бюро созданы маршевые двигатели баллистических ракет морского, железнодорожного и шахтного базирования; вспомогательные двигатели для космических аппаратов; разрабатываются гибридные ракетные двигатели. Для корпусов и сопел РДТТ внедряются новые конструкционные композиционные, углерод – углеродные и углерод – керамические материалы. Создана новая система управления вектором тяги РДТТ.
    Двигатель космического назначения.

    Комплексные исследования РДТТ
    Расчёты теплового состояния узлов двигателя
    Расчёт скоростных и балистических зарактеристик
    Гибридный ракетный двигатель.
    Двигатель космического назначения.

    Ведутся работы по исследованию перспективных типов ГРД
    Двухслойное течение в камере и сопле.
    Моделирование горения сложного заряда

    Ведутся исследовательские работы, целью которых является моделирование процессов, происходящих при горении твердого топлива.
    Электрореактивные ракетные двигатели




    В Центре Келдыша разработана серия электроракетных двигателей широкого диапазона мощности и повышенного удельного импульса. Созданы двигатели различного типоразмера с мощностью от 100 Вт до 6 кВт. Уровень отработки созданных двигателей – от лабораторных моделей до летных двигателей, использующихся в данное время на КА.
    Испытания ионного двигателя.
    Испытания ионного двигателя
    Исследования электрореактивных двигателей, ресурсные испытания лётных моделей и исследования процессов в плазме происходят в одной из крупнейших в Европе ваакумной камере при помощи автоматизированных систем контроля и управления.




    Экспериментальная лабораторная модель ионного двигателя.
    Разработка новых моделей
    В Центре Келдыша ведутся работы по созданию ионных двигателей с удельным импульсом 3500…3700 с. Разработаны и испытаны лабораторные модели двигателей мощностью 50…2500Вт.
    Ионный двигатель.
    Ионный двигатель
    В Центре Келдыша ведутся работы по созданию ионных двигателей с удельным импульсом 3500…3700 с.




    Экспериментальная лабораторная модель ионного двигателя.
    Экспериментальная работа
    Постоянно ведутся экспериментальные работы, относящиеся как к самим двигателям, так и к физическим явлениям в плазме.
    Солнечные энергоустановки
    Солнечная энергодвигательная установка на базе теплового ракетного двигателя.
    Комплекс ускорителей электронов

    Двигатель работает на горячем водороде и по схеме с дожиганием горячего водорода с кислородом. Предназначается для использования в двигательных установках средств межорбитальной транспортировки.


    Солнечная энергодвигательная установка на базе теплового ракетного двигателя.
    Ведутся опытно – конструкторские работы по созданию солнечной энергомеханической установки на выходную мощность 10 кВт с использованием газотурбинного цикла преобразования ( цикл Брайтона).
    Передача энергии в космосе и из космоса.
    Передача энергии в космосе и из космоса.
    Логика развития человечества показывает, что уже в XXI веке человечество будет вынуждено получать значительное количество энергии вне Земли для энергоснабжения космических объектов и передачи энергии на Землю. Хотя это задача относительно удаленного будущего, Центр Келдыша уже сегодня занят этой проблемой, рассматривая как концепцию и структуру системы энергоснабжения, так и возможности ее технической реализации.




    Генераторы плазмы
    Плазмотрон типа «Звезда»
    Плазмотрон типа «Звезда» мощностью 0,5…1 МВт используется как в ракетной технике, так и в технологических процессах получения нетрадиционных материалов и покрытий, а также для уничтожения токсичных промышленных, бытовых и медицинских отходов.
    Генераторы плазмы
    Установка «Минор»
    Установка «Минор» предназначена для активного воздействия на ионосферу Земли. Мощность установки 1,5…3,5 кВт, сила тока инжекции 50…300 А.




    Ускорители электронов
    Комплекс ускорителей электронов
    Комплекс ускорителей электронов (мощность пучка 35…1000кВт, энергия электронов 30…300 кэВ).
    Ускорители электронов
    Ускорители электронов
    Разработанная в Центре Келдыша принципиально новая технология «бесфольгового» непрерывного вывода мощных концентрированных пучков электронов в плотную газовую среду открыла огромные возможности по обработке сточных вод, очистке дымовых выбросов различных производств, стерилизации медицинского оборудования, нанесению покрытий, упрочнению поверхностного слоя различных материалов , полимеризации других целейю.




    Лазеры
    Газодинамическиq лазер непрерывного действия
    Газодинамические лазеры непрерывного действия с выходной мощностью излучения 10…100 кВт предназначены для научных исследований и практических применений в области лазерной сварки и резки.

    Водород – экологически чистый высокоэффективный энергоноситель
    В Центре Келдыша развернут комплекс работ по ключевым технологиям водородной энергетики в целях широкого внедрения водорода в наземную и космическую энергетику. Создаются энергетические установки на базе твердотопливных элементов с прямым преобразованием химической энергии водорода в электрическую.
    Применение
    Баки для хранения криогенного водорода
    водород – кислородных топливных элементов на космических аппаратах и станциях позволяет обеспечить все потребности в электроэнергии при проведении научных экспериментов и технологических операций, а также дополнительно снабжать экипаж кислородом и водой.



    Применение
    Лабораторная модель малогаборитного сосуда для хранения криогенного водорода
    Созданы и успешно прошли стендовые испытания оригинальные конструкции малогабаритного криогенного сосуда для жидкого водорода.

    Наноматериалы и наносистемы
    Центр Келдыша является Головной организацией Роскосмоса по направлению «Функциональные наноматериалы для космической техники» и Центром по применению нанотехнологий в энергетике и электроснабжении космических систем.
    В области нанотехнологий деятельность Центра Келдыша развивается по следующим направлениям:
    - разработка многослойных наноструктур для создания теплозащитных покрытий;
    - разработка методов испытаний нанотехнологических систем в условиях воздействия факторов космического пространства;
    - нанометрология.
    Плазменно – кластерная технология нанесения покрытий
    Плазменно – кластерная технология нанесения покрытий
    В центре Келдыша ведутся исследовательские работы по созданию методов нанесения различных видов покрытий, разрабатываются методики контроля нанесённых покрытий, их разрушение под воздействие внешних факторов и многое-многое другое




    Снимок, полученный при помощи электронного микроскопа
    Для этих целей.
    год назад был построен новый корпус, который оснащён современным оборудованием и может предоставить огромные возможности для исследователей.

    Технологии очистки сточных вод и переработки отходов

    Ускорители электронов
    Установка для очистки радиоактивной воды от трёхглазых рыб

    Центр Келдыша является одним из ведущих предприятий России в области водоподготовки, где изготавливается широкий спектр водоочистного оборудования для очистки природных и опреснения морских и солоноватых вод до уровня питьевой воды, а также очистки сточных вод промышленных предприятий ( металлургических, гальванических, целлюлозно – бумажных, нефтяных).




    Уничтожение экологически опасных веществ

    Плазмохимическая технология уничтожения экологически опасных, в том числе токсичных, отходов заключается в их термическом разложении на простые безвредные вещества в высокотемпературной струе плазмотрона.
    Ваши вопросы можете задавать по E-mail:
    sector211@mail.ru

    KeRC (Keldish Research Center), 2k10