הדמיות נומריות עתירות דיוק עבור מנועים רקטיים מבוססי דטונציה סובבת

מנועי רקטות מבוססי דטונציה סובבת (Rotating Detonation Rocket Engines) נחשבים לדור הבא של טכנולוגיות ההנעה לחלל. אולם, הכלים הנומריים הקיימים, בעלי רמת דיוק גבוהה (high-fidelity), המשמשים לתכנון ולמיטוב (אופטימיזציה) של מנועים מהפכניים אלה, דורשים משאבי חישוב כבדים ואינם מצליחים לחזות במדויק את מהירות גל הדטונציה, את יציבותו ואת משטרי הפעולה.

במחקר הנוכחי, פיתחנו מגוון הליכי כיול חדשים עבור מודלים מפושטים של קינטיקה כימית חד-שלבית ודו-שלבית עבור תערובות שרירותיות, לרבות תערובות הרלוונטיות ליישומי הנעה רקטית לחלל. המודלים הקינטיים-כימיים שפותחו לאחרונה מסוגלים ללכוד את כלל תכונות הדטונציה החשובות, ובכללן את המבנה התאי של הדטונציה (detonation cellular structure), ומפחיתים את המשאבים החישוביים הנדרשים עבור סימולציות נומריות בלמעלה מסדר גודל.

אנו מבצעים בחינה, אימות ותיקוף (verification and validation) באופן מקיף לגישה הנומרית המוצעת אל מול תוצאות המוכרות בספרות המקצועית. תוצרי המחקר מספקים לתעשיית התעופה והחלל הישראלית כלי נומרי ייחודי לתכנון ולמיטוב של מודלים פשוטים ובעלי רמת דיוק גבוהה של קינטיקה כימית, המסוגלים לשקף תכונות דטונציה מציאותיות. בכך, המחקר מקדם את ישראל אל עבר חזית הפיתוח הטכנולוגי בתחום מערכות ההנעה הרקטית לחלל המבוססות על דטונציה.