По курсу «Тепловое проектирование летательных аппаратов»

Вопросы

1. Моделирование как неотъемлемая часть проектирования сложных наукоемких технических систем.
2. Основные этапы теплового проектирования ЛА.
3. Постановка задачи оптимизации проектных параметров СОТР.
4. Прямые и обратные задачи в математическом моделировании.
5. Процедура идентификации в исследовании тепловых режимов.
6. Процедура параметрической идентификации в исследовании тепловых режимов.
7. Теплозащитные покрытия спускаемых аппаратов.
8. Уравнения математической физики
9.  Обратные задачи теплопроводности.
10. Обратная задача теплообмена в технической системе.
11. Обратные задачи оптимизации на примере оптимизации теплозащитного пакета.
12. Обратные задачи теплопроводности.
13. Обратная задача теплообмена в технической системе.
14. Обратные задачи оптимизации на примере оптимизации теплозащитного пакета.
15. Особенности аэрокосмических теплозащитных материалов. Расчетно-экспериментальное моделирование их теплофизических свойств.
16. Обобщенные формы записи постановок задач и условия их корректности.
17. Метрические и нормированные пространства.
18. Примеры постановок задач, априори не имеющих решения.
19. Примеры неустойчивых и плохо обусловленных обратных задач.
20.  Основные типы спускаемых аппаратов.
21. Траектории и коридор спуска в атмосфере.
22. Аппараты и траектории скользящего спуска.
23. Два эквивалентных определения коридора входа в атмсоферу.
24. Полубаллистические спускаемые аппараты и принцип управления по крену.
25. Режимы и особенности гиперзвукового обтекания спускаемого аппарата при движении в атмосфере.
26.  Модель идеального газа и соответствующая ей температура торможения.
27. Реальные свойства газа при гиперзвуковых скоростях.
28. Энергоемкость физико-химических процессов за ударной волной и влияние их и давления за ударной волной на температуру торможения.
29. Равновесные и замороженные течения при спуске в атмосфере.
30. Межорбитальные полеты с аэродинамическим маневром.
31. Межорбитальные транспортные аппараты с аэродинамическим маневром.
32. Траектории спуска КА в атмосфере Земли и физико-химические эффекты за ударной волной гиперзвукового потока.
33. Основная зональная расчетная схема определения тепловых нагрузок на ЛА при . Сопряженная задача теплообмена тела с газовым потоком.
34. Интегральный тепловой поток к СА.
35. Распределение параметров газового потока за ударной волной и плотности тепловых потоков на поверхности затупленного тела.
36. Инженерный метод расчета плотности тепловых потоков к телу при умеренных сверхзвуковых скоростях.
37. Инженерный метод расчета плотности тепловых потоков к телу при гиперзвуковых скоростях.
38. Как получены приближенные формулы для расчета плотности тепловых потоков в окрестности критической точки затупленного тела для гиперзвукового обтекания.
39. Итерационная схема проектирования задачи спуска в атмосфере Земли.
40. Перегрузки и интенсивность нагрева СА при различных параметрах баллистического входа в атмосферу.
41. Основной постулат теории Ньютона для расчета распределения давления по поверхности тела. Точность метода Ньютона для различных форм ЛА.
42. Как зависят перегрузки и плотности тепловых потоков от баллистического коэффициента СА.
43. Поиск компромисса при проектировании СА с учетом значений параметров входа в атмосферу и баллистического коэффициента.
44. Как использовать атмосферу для изменения гиперболической траектории КА на траекторию орбитального движения.
45. Временные эпюры плотности тепловых потоков при спуске в атмосфере с различными значениями параметров входа и с учетом аэродинамического качества СА.
46. Качественный характер (и его физическое объяснение) распределения плотности тепловых потоков на поверхности затупленного осесимметричного СА цилиндро-конической формы.
47. Радиационный теплоперенос к затупленному телу при гиперзвуковых скоростях.
48. Сравнительный анализ конвективного и радиационного нагрева СА при входе в атмосферу Земли с различными скоростями.
49. Метод обратной задачи в подготовке исходных данных по внешним тепловым нагрузкам ЛА. Математические модели расчетно-экспериментального определения плотностей тепловых потоков с помощью одномерных датчиков.
50. Метод обратной задачи в подготовке исходных данных по внешним тепловым нагрузкам ЛА. Методика сравнительных испытаний.
51. 1. Виды систем теплозащиты и теплозащитных покрытий. Принципы их работы
52. 2. Теплозащита на основе пассивных теплоаккамулирующих материалов
53. 3. Классы разрушающихся (аблирующих) теплозащитных материалов. Тепловая деструкция углеродных материалов.
54. 4. Физико-химические принципы работы сублимирующих теплозащитных материалов.
55. 5. Физико-химические принципы работы деполимиризирующихся теплозащитных материалов.
56. 6. Физико-химические принципы работы оплавляющихся теплозащитных материалов.
57. 7. Типы композиционных теплозащитных материалов.
58. 8. Физико-химические принципы работы композиционных теплозащитных материалов.
59. 9. Уравнения теплового баланса на поверхности разрушающихся теплозащитных материалов.
60. 10. Эффективная энтальпия абляции разрушающихся теплозащитных материалов.

61. Оценочный расчет толщины однослойной теплозащиты.

62. Теплоизоляционные материалы. Выбор материала теплоизоляции в теплозащитном пакете.

63. Расчет толщины однослойной теплозащиты с учетом нестационарного и нелинейного теплопереноса в теплозащитном материале.

64. Оценочный расчет двухслойной теплозащиты.

65. Расчет многослойной теплозащиты с учетом физико-химических процессов в слое разрушаемого материала.

66. Исходные данные для проектирования тепловой защиты СА.

67.  Типы теплорассеивающих систем теплозащиты. Многослойная горячая теплозащита.

1. Особенности записи уравнения теплового баланса на поверхности ТЗП для различных материалов, подвергающихся термодеструкции.
2. Приближенный расчет толщины однослойного ТЗП для квазистационнарного режима термодеструкции.
3. Суммарная теплопроводность теплоизоляционного материала. Требования к теплоизоляционному материалу для ТЗП.
4. Типы теплоизоляционных материалов.
5. Приближенный подход к выбору теплоизоляционного материала.
6. Расчет толщины однослойного теплозащитного покрытия с использованием квазилинейного уравнения теплопроводности.
7. Оценочный расчет двухслойного ТЗП для модели квазилинейного уравнения теплопроводности.
8. Оптимизация двухслойного ТЗП с использованием квазилинейного уравнения теплопроводности.
9. Модель нестационарного разрушения и прогрева двухслойного ТЗП на основе обобщенного уравнения теплопроводности для аблирующего материала первого слоя.
10. Общие исходные данные для проектирования
    тепловой защиты СА
11. Пример конструктивного решения трехслойной теплозащиты СА.
12. Теплорассеивающие системы теплозащиты. «Горячая» конструкция из металлических экранов
13. Подготовка исходной информации для проектирования теплозащиты СА.
14. Теплорассеивающие системы теплозащиты СА. «Холодные» и «горячие» конструкции.
15. Примеры конструктивного решения многоразовой теплозащиты типа «горячей» конструкции.
16. Многоразовая теплозащита ВКС «Буран».
17. Полномасштабная летная отработка многоразовой теплозащиты ВКС «Буран» на аппарате «Бор-4».
18. Конструктивные решения плиточной теплозащиты ВКС «Буран».
19. Высокопористые термостойкие углеродные и керамические теплозащитные материалы и покрытия.
20. Аэрогели как способ снижения радиационной составляющей теплопереноса в пористом теплозащитном материале.