Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) и НИТУ «МИСИС» разработали математическую модель, которая позволяет с высокой точностью прогнозировать момент воспламенения самовоспламеняющегося топлива для космических и авиационных систем. Технология, основанная на комплексном учёте множества физико-химических параметров, может стать основой для создания более безопасных и эффективных двигателей нового поколения.
Новая модель описывает сложный процесс перехода жидкого топлива к горению и учитывает сразу несколько факторов, которые раньше было трудно объединить в одном расчёте. По данным исследователей, точность прогнозирования задержки зажигания достигает 85–90% .
Что такое самовоспламеняющееся топливо
Самовоспламеняющиеся топлива (или гипергольные) начинают гореть самопроизвольно при контакте горючего компонента с окислителем, без внешнего источника тепла или искры . Эти составы широко применяются в космической и авиационной технике, где особенно важны быстрый запуск и высокая надёжность двигательной системы.
Главная проблема подобных топлив заключается в сложности прогнозирования момента воспламенения. На этот процесс влияет множество факторов:
- Размер капель топлива
- Температура
- Скорость испарения
- Смешивание паров
- Протекание химических реакций
Ранее существующие расчётные модели не могли достаточно точно определить момент начала процесса горения, что создавало риски при проектировании и эксплуатации двигателей .
Как работает новая модель
Разработка томских учёных учитывает теплообмен внутри капли топлива, испарение вещества, формирование газовой смеси и химические превращения как в жидкой, так и в газовой фазе . Такой комплексный подход позволяет воссоздать физико-химическую картину процесса с беспрецедентной точностью.
Испытания показали высокую эффективность модели. Расчёты расходятся с экспериментальными данными не более чем на 15% при изменении размеров капель и примерно на 10% при разных температурных режимах .
Перспективы применения
Разработанная математическая модель может использоваться при проектировании космических двигателей и других энергетических установок, где требуется контролируемое и безопасное воспламенение топлива. Она позволит инженерам заранее рассчитывать параметры рабочего процесса, снижая риски и сокращая время на экспериментальную отработку.
В дальнейшем технология может найти применение в создании гибридных двигателей и систем аварийного спасения, где точность прогнозирования воспламенения критически важна для безопасности и надёжности.
✨ Райский блог желает: Пусть добрые новости из России вдохновляют вас на большие дела. Мира, добра и процветания вашей семье и нашей великой стране! С теплом, ваш Райский блог.
Источники
- Томский политехнический университет (ТПУ) — пресс-релиз, 2026
- НИТУ «МИСИС» — публикация о совместной разработке, 2026
- Научная публикация в журнале «Физика горения и взрыва», 2026
- Интервью с руководителем проекта, профессором ТПУ, 2026
