Основные исследования и их результаты

• Получены численные решения задач обтекания затупленных осесимметричных и пространственных тел в рамках уравнений Навье-Стокса химически неравновесными потоками воздуха.
• Получены аналитические решения задач обтекания затупленных осесимметричных и трехмерных тел и стреловидных крыльев в погранслойном, навье-стоксовском и переходном режимах.
• Получены простые аналитические выражения для распределения относительного теплового потока по поверхности пространственных тел, применимые для идеально каталитической поверхности тел, обтекаемых химически реагирующим газом.
• Создана вычислительная технологии для численного моделированию течений высокотемпературного газа в рамках уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса для моделирования аэродинамики и теплообмена спускаемых космических аппаратов.
• Разработан метод подобия, позволяющий рассчитывать теплопередачу и трение на трехмерных телах путем моделирования обтекания осесимметричных эквивалентных тел, применимый для разных моделей течения – уравнений Навье–Стокса, вязкого ударного слоя, пограничного слоя, для совершенного и реагирующего газа с учетом неравновесных химических реакций.
• В переходном режиме гиперзвукового обтекания тел разреженным газом разработаны асимптотически согласованные модели полного и тонкого вязкого ударного слоя – выведены уравнения и граничные условия на ударной волне и на поверхности тела с учетом скольжения.
• Получены асимптотические решения при малых числах Рейнольдса для коэффициентов теплопередачи и трения на лобовой поверхности пространственных тел, с уменьшением числа Рейнольдса приближающиеся к решениям в свободномолекулярном режиме обтекания.
• Предложен нетрадиционный континуальный подход, основанный на применении асимптотически согласованных континуальных моделей для расчета теплопередачи и трения на лобовой поверхности затупленных тел в переходном от континуального к свободномолекулярному режиме.
• Проведено численное моделирование процессов и течений в высокоэнтальпийных индукционных ВЧ-плазмотронах ИПМех РАН (ВГУ-4) и ЦАГИ (ВАТ-104). Проведено сравнение с экспериментами по параметрам обтекания моделей и тепловым потокам к ним в широком диапазоне параметров работы установок.
• Выполнены численные оценки соответствия тепловых потоков в точках торможения при обтекании модели сверхзвуковыми струями высокоэнтальпийного воздуха в ВЧ-плазмотроне и при входе затупленных тел со сверхзвуковой скоростью в атмосферу Земли, когда параметры этих качественно разных течений связаны условиями локального моделирования.
• Разработана двухпараметрическая модель разрушения метеороида в атмосфере на облако фрагментов, движущихся с общей ударной волной, форма и плотность которого изменяются.
• Разработана модель абляции метеороида, включающая в себя полученную зависимость коэффициента радиационной теплопередачи от скорости, размера тела и плотности атмосферы.
• Проведено моделирование взаимодействия Челябинского астероида с атмосферой, оценена его начальная масса, получено хорошее согласование с наблюдательными данными для кривой энерговыделения, световой кривой, и распределения выпавших метеоритов по массам.
• Выведено соотношение для распределения фрагментов разрушенных метеороидов и астероидов по массам, которое хорошо описывает как результаты ударных экспериментов, моделирующих фрагментацию астероидов при их столкновении в космическом пространстве, так и распределения выпавших на землю метеоритов после пролета и разрушения метеороидов в атмосфере.
• С помощью расчетно-экспериментальной методики определена каталитическая активность образцов сверхвысокотемпературной керамики на основе диборида гафния.

Достижения и награды

• Первая премия Минвуза СССР, Минвуз СССР (1986, Сахаров В.И.);
• Премия за лучшие публикации года: редколлегии журнала МЖГ и изд-ва "Plenum Publishing Corporation" (1994, Брыкина И.Г.)
• Медаль им. П.Л. Капицы "Автору научного открытия" Российской академии естественных наук и ассоциации авторов научных открытий (1996, Сахаров В.И.);
• Медаль в память 850-летия Москвы (1997, Сахаров В.И.);
• Медаль им. В.Н.Челомея, Федерация космонавтики РФ (2004, Сахаров В.И.);
• Юбилейный нагрудный знак «250 лет МГУ им. М.В. Ломоносова» (2005, Сахаров В.И., Брыкина И.Г.)
• Премия правительства РФ в области науки и техники (2008, Сахаров В.И.);
• Премии за лучшие публикации года редколлегии журнала ПММ и изд-ва "Elsevier" (2009, 2017, Брыкина И.Г.)
• Медаль им. М.В.Келдыша, Федерация космонавтики РФ (2010, Сахаров В.И.);
• Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2010, Сахаров В.И.);
• Медаль им. академика Г.Е. Лозино-Лозинского, Федерация Космонавтики РФ (2018, Сахаров В.И.);
• Медаль имени академика В.Н. Челомея Федерации космонавтики России (2018, Брыкина И.Г.)
• Медаль, диплом лауреата и почетная грамота, ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского (2019, Сахаров В.И.);