Історія кафедри аерокосмічної теплотехніки
факультету авіаційних двигунів
Національного аерокосмічного університету
ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут»
У 1947 році в ХАІ академіком Г.Ф. Проскурою було створено кафедру спецмашин.
Академік Проскура Григорій Федорович
Необхідність створення кафедри була зумовлена вимогами часу, зокрема відсутністю фахівців з реактивного двигунобудування, яке в ці роки почало інтенсивно розвиватися, в тому числі і в СРСР.
Відповідно до цілей створення на кафедрі проводилося навчання з усіх дисциплін, які мали відношення до реактивного двигунобудування: термодинаміка, газова динаміка, теплопередача, теорія турбомашин і ін.
Першими викладачами кафедри були учні Г. Ф. Проскури - О. І. Борисенко, І. П. Голдан. Крім навчального процесу, на кафедрі проводилися інтенсивні наукові дослідження. Так, під керівництвом академіка Проскури проводилися роботи з розвитку теорії крила, термогазодинаміки авіаційних двигунів, турбомашин, експериментальної та промислової аерогідромеханіки. Аспіранти Г.Ф. Проскури - В.М. Єршов, Д.А. Мунштуков, С.Д. Фролов працювали над науковими проблемами проектування авіаційних турбін і компресорів. Для вирішення наукових завдань, цілеспрямовано створювалися різні науково-дослідні лабораторії з дослідження всіх аспектів проектування повітряно-реактивних двигунів.
У 1952 році завідувачем кафедри став учень Г.Ф. Проскури - О.І. Борисенко - і вона отримала нову назву - кафедра газотермодінаміки і реактивних двигунів.
Професор Борисенко Олександр Іванович
Продовжуючи традиції академіка Г. Ф. Проскури, О. І. Борисенко заснував власну наукову школу прикладної газодинаміки і теплопередачі в енергетичному обладнанні. Основним напрямком досліджень було застосування методів термогазодинаміки при проектуванні енергооб'єктів з метою підвищення їх ефективності.
У своєму підручнику "Газова динаміка двигунів" О.І. Борисенко одним з перших систематизував і виклав газову динаміку авіаційних двигунів з використанням коректних математичних методів, з рішенням двовимірних задач течії континууму, з розглядом процесів у всіх елементах двигуна. Як згадував один із засновників вітчизняного реактивного двигунобудування, Генеральний конструктор, дійсний член АН СРСР А.М. Люлька, ця книга завжди була на його робочому столі. Наукові результати Олександра Івановича Борисенко внесли також істотний внесок в експериментальну аеродинаміку і практику літакобудування.
Сфера наукових досліджень О. І. Борисенко була пов'язана не тільки з авіацією і реактивним двигунобудування. Він також плідно працював над проблемою підвищення ефективності електрообладнання великої, середньої і малої потужності, що серійно і масово випускається в СРСР. Для вирішення завдань, які були пов'язані з цією тематикою, в 1959 році на кафедрі була заснована лабораторія промислової аеродинаміки, яка у 1966 році була реорганізована в галузеву лабораторію аеродинаміки і теплопередачі в електричних машинах і апаратах (ГЛАТЕМА).
Високий рівень викладання і наукових досліджень на кафедрі спонукали А.М. Люльку посприяти створенню в 1957 році на кафедрі проблемної лабораторії теплових процесів в авіадвигунах. Крім того, в 1971 році була заснована лабораторія нової техніки, яка досліджувала електроракетні двигуни і космічні енергоустановки.
У проблемній лабораторії теплових процесів в авіадвигунах під керівництвом О. Ю. Потапенко проводилися роботи по розробці жаростійких покриттів для роботи в умовах високих температур. У цих роботах брали участь В. Л. Симбірської, Г. М. Чуб, Є. П. Хоруженко. Крім того, В. М. Кулешов вивчав питання згорання вуглеводневих палив; Л. І. Михайленко, Є. М. Кравцов, В. В. Сманцер, В. В. Форфутдінов проводили дослідження процесів в теплообмінниках із змішуванням робочих тіл для регенератора авіаційного газотурбінного двигуна.
В середині 60-х років у всьому світі активно почалися роботи по магнітній гідрогазодинаміці в зв'язку з появою нового напрямку енергетики - прямого перетворення теплової енергії в електричну. Співробітники кафедри активно почали роботу в цьому напрямку, що призвело до створення спеціальної лабораторії магнітної газодинаміки. Безпосередню участь у виконанні більшості із згаданих досліджень брав учень О. І. Борисенко - О. І. Яковлєв.
Узагальнивши результати своїх теоретичних і експериментальних робіт на основі підходу до електричної машини як сукупності електромеханічної та теплогідравлічних систем, О.І. Яковлєв одним з перших в СРСР створив наукові основи проектування електрообладнання середньої і малої потужності. Надалі, починаючи з 80-х років він очолює наукову школу О. І. Борисенко в частині, що стосується охолодження електричних машин. Кафедра активно розвивалася, в її складі працювало кілька лабораторій, велися роботи по різним науковим напрямкам. Слід зазначити, що в той час до складу кафедри входило 22 викладача і більше 150 співробітників наукових підрозділів.
Тому для більш ефективного управління таким великим колективом в 70-х роках було визнано за доцільне на основі профільних напрямків кафедри ГТД і РД заснувати три самостійні кафедри, а також зміцнити кафедру електротехніки передачею в її склад лабораторії ГЛАТЕМА.
Керівники напрямів, що розвивалися в 70-х роках на кафедрі - В. М. Єршов, М. В. Белан, О. І. Борисенко - очолили нові кафедри, а О.І. Яковлєв очолив кафедру електротехніки. Кафедра ГТД і РД отримала нову назву - "Теплофізичні основи двигунобудування" і продовжила забезпечувати викладання профілюючих дисциплін (термодинаміка, гідрогазодинаміка, теплопередача) при підготовці фахівців з авіаційної і ракетної двигунобудування.
У 1982 завідувачем кафедрою був призначений С.Д. Фролов. У 60-х роках під його керівництвом почала формуватися наукова школа з інженерної теплофізики гетерогенних потоків. Перший поштовх, який направив Сергія Дмитровича до вибору цього напрямку досліджень, зробив його вчитель академік Г.Ф. Проскура. Надалі коло наукових інтересів С.Д. Фролова формувався і розширювався в зв'язку з розвитком магнітної гідрогазодинаміки і розробкою теорії струменевих перетворювачів енергії.
Сергій Дмитрович Фролов
У лабораторії магнітної газодинаміки кафедри ГТД и РД під керівництвом С. Д. Фролова проводилися дослідження надзвукових магнітногазодінамічніх генераторів лінійного і вихрового типу.
Працюючи над цим завданням, доцент Г. П. Дикий першим в СРСР запропонував схему вихревого генератора з рідким металом, рух якого забезпечується струменями пари.
Григорій Петрович Дикий
Для створення теорії такого перетворювача енергії необхідно було вирішити задачі двухфазної течії. З цього кола задач створився новий науковий напрям - розробка струменевих неоднофазних перетворювачів енергії. З 1966 року почалося систематичне дослідження робочого процесу струменевих неоднофазних перетворювачів енергії та їх основних елементів. У цій роботі брала участь велика група учнів С. Д. Фролова - В. Г. Селіванов, А. О. Горбенко, В. М. Блінков, І.І. Пєтухов, М. О. Беспятов, К. І. Сопленков, Н. І. Іваненко, В. В. Бредіхін та інші.
Г.П. Дикий вніс серйозний вклад в удосконалення МГД-генераторів
Співробітники кафедри при безпосередній участі С. Д. Фролова запропонували багато технічних застосувань цих перетворювачів.
Протягом 1980-1990 років на кафедрі сформувалися інші наукові напрямки, очолювані провідними викладачами та вченими кафедри. Так, друге відгалуження наукової школи О. І. Борисенко пов'язано з ім'ям доктора технічних наук, професора Д. А. Мунштукова. Зміст цього напрямку - фізичне і математичне моделювання нестаціонарного руху газу в проточних системах.
Діамід Аполлонович Мунштуков
Своїми науковими працями Д. А. Мунштуков значно розширив можливості методу газогідравліческой аналогії. Під його керівництвом була створена унікальна установка для моделювання нестаціонарних режимів роботи випускних систем турбопоршневий двигунів. Була висунута і реалізована нова концепція математичного моделювання нестаціонарного руху газу в турбомашинах і теплових двигунах, особливістю якої є врахування інтенсивних процесів обміну масою, імпульсом, енергією. Великий внесок вніс Д. А. Мунштуков в теорію хвильових перетворювачів енергії.
Робота Д.А. Мунштукова над системою наддуву дозволила серйозно збільшити потужність двигуна 5ТДФ танків сімейства Т-64
Ідеї і методи Д.А. Мунштукова розробляли і поглиблювали його учні М. М. Зацеркляний, О. В. Амброжевич, К. Ф. Нечитайло, А. М. Ляшенко, В. Ш. Ерсмамбетов, В. М. Лапотко.
Інший напрямок наукових робіт кафедри був пов'язаний з вивчення кавитационной міцності рідини, які виконувалися під керівництвом О. С. Чистякова. Ці роботи стали розвитком досліджень явища кавітації в гідротурбінах, які були розпочаті О. Є. Потапенко за дорученням академіка Г.Ф. Проскури в перші післявоєнні роки. Згодом вони перетворилися в комплекс досліджень по акустичного вимірювання параметрів руху підводних об'єктів, які мали виняткове значення для обороноздатності країни.
Обсяг досліджень і кількість сфер застосування теорії струменевих перетворювачів енергії з неоднофазним робочим тілом були настільки значними, поступово почали виділятися інші наукові напрямки. Їх очолили учні С. Д. Фролова першого покоління - В. Г. Селіванов (теорія газорідинних сопел, рідинне форсування морських газотурбінних двигунів, системи безпеки АЕС), І. І. Пєтухов (теорія газорідинних насосів, замикання контурів криогенного палива і його охолодження) Г.О. Горбенко и В. М. Блінков (теорія двофазних циркуляційних контурів, теплофізичні аспекти безпеки ядерних реакторів). За цими напрямками були отримані значні наукові і практичні досягнення.
Зокрема, на базі робіт доцента В. Г. Селіванова були створені системи підвищення тяги газотурбінних двигунів морських суден спеціального призначення і газоводометні двигуни суднів з великою швидкістю руху. Запропоновано і реалізовано автономні системи пасивного відводу залишкового тепловиділення ядерного реактора при його аварійному охолодженні були визнані відомими фахівцями з атомної енергетики України, Росії, Франції, Німеччини.
Роботи доцента І.І. Пєтухова були спрямовані на вирішення проблеми безповоротних втрат компонентів криогенного палива під час випробувань агрегатів ракетних двигунів. Створені ним системи глибокого охолодження цих компонентів в шугоподібного стану сприяли зменшенню обсягу паливних баків ракет. Результати робіт цього напрямку використані при створенні комплексу "Енергія-Буран", авіаційного двигуна на рідкому водні, в ряді розробок КБ "Південне", НДIХIММАШ, МКБ «Старт».
Ілля Іванович Пєтухов
І.І. Пєтухов вніс серйозний вклад в розробку системи заправки комплексу "Енергія-Буран"
Багато зусиль витратив С.Д. Фролов на те, щоб кафедра почала випускати фахівці (до цього на кафедрі виконувалися тільки «штучні» дипломні проекти і роботи тими студентами, які брали участь в науково-дослідних роботах). Аналіз місця кафедри в процесі підготовки фахівців для аерокосмічної галузі, змісту курсів, викладачів і їх зв'язок з науковими дослідженнями, запитів дослідно-конструкторських бюро і науково-дослідних інститутів відповідних міністерств привів С.Д. Фролова до тези про необхідність переходу кафедри на випуск інженерів-дослідників теплофізичного профілю, фундаментальна підготовка яких дозволить їм вирішувати теплотехнічні проблеми розробки об'єктів авіа- і ракетобудування. Ця ініціатива була підтримана провідними ОКБ і НДІ по авіаційній і ракетній техніці, що і дало імпульс організації нової для ХАІ спеціальності «Аерокосмічна теплотехніка». Почалася копітка робота по формуванню паспорта спеціальності, підготовці відповідного навчального плану, розробці нових навчальних програм з фундаментальних та прикладних дисциплін, створення необхідного методичного забезпечення, модернізації лабораторної бази. Основний обсяг робіт в цьому напрямку було виконано В.Г. Селіванов, О.М. Костіковим, В.М. Кулешовим; сам же С.Д. Фролов постійно «пробивав ідею в вищих ешелонах» - ректораті ХАІ і Мінвузі СРСР. Перший набір студентів на нову спеціальність, яка отримала найвищий рівень акредитації, кафедра провела в 1990 році. У ранзі випускаючої кафедри знайшла нову назву - «Аерокосмічна теплотехніка» (АКТ), але зберегла приналежність до рідного факультету авіаційних двигунів.
Початковий період роботи кафедри в новій якості припав на важкі для неї роки. Розпад СРСР привів до обриву зв'язків з дослідно-конструкторськими бюро і науково-дослідними інститутами аерокосмічної галузі за межами України, різкого скорочення фінансування науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт з боку українських заводів, відмови від раніше узгоджених планів підготовки і випуску фахівців з «аерокосмічної теплотехніки». Була ліквідована Проблемна лабораторія теплових процесів, згорнуті роботи по нестаціонарній газодинаміці і кріогенним ракетним паливам, припинена співпраця з Військово-морським флотом СРСР. Усе це позначилося на ході навчального процесу: плани модернізації навчально-лабораторної бази та оснащення нових практикумів сучасним обладнанням не були виконані, як не був здійснений і перехід на навчання за системою «Фізтеху», при якій всі студенти, що випускаються за спеціальністю беруть участь в реальних науково-дослідних і дослідно-конструкторських роботах.
Ситуація дещо покращилася в 1993 році, коли зусиллями О.М. Ляшенко при кафедрі був створений Центр технічної фізики ХАІ, який отримав фінансування від Міністерства освіти і науки України.
Олександр Михайлович Ляшенко
Спочатку створений за допомогою О.М. Ляшенко Центр технічної фізики ХАІ повинен був займатися розвитком магнітно-левітаційного транспорту. Але тематика реальних робіт ЦТФ ХАІ була далека від початкових планів.
Співробітники ЦТФ ХАІ при кафедрі аерокосмічної теплотехніки, друга половина 90-х.
Крім того, вдалося зберегти творчі зв'язки з ракетно-космічною корпорацією «Енергія» (Г.О. Горбенко), Всеросійським НДІ по експлуатації атомних станцій (В.М. Блінков), ОКБ «Південне» (В.Г. Селіванов).
Були розпочаті роботи з «наземної» теплоенергетиці: вдосконалення циклів промислових ГТУ (С.Д. Фролов), використання нетрадиційних джерел теплоти (І.І. Пєтухов), вирішення питань екологічно чистої енергетики (А. Бастеев), розробці засобів діагностики робочих середовищ (В. Форфутдінов).
Це дало можливість готувати на кафедрі фахівців не тільки по аерокосмічної, але і по загальній теплотехніки, в тому числі пов'язаних з рішенням теплофізичних проблем забезпечення різних сфер життєдіяльності людини.
У 1998 році кафедру очолив доктор технічних наук, професор Геннадій Олександрович Горбенко, який, враховуючи потреби ринку, почав поряд з підготовкою фахівців-теплотехніків для авіаційно-космічної галузі підготовку фахівців-теплотехніків для інших галузей промисловості України, зокрема для харчової та переробної промисловості.
Геннадій Олександрович Горбенко
Напрями наукових досліджень нового завідувача кафедрою були досить різноманітними. На основі досліджень професора Г. О. Горбенко і В. М. Блінкова було сформовано новий науковий напрям - моделювання і синтез складних теплогідравлічних систем із застосуванням в системах забезпечення теплового режиму космічних станцій, авіаційних двигунів, ядерних реакторів.
Космічна тематика на кафедрі почалася з участі в проектуванні станції "Мир-2"
Результати робіт за цим напрямком були використані в ДКБ "Південне", Ракетно-космічної корпорації "Енергія" в проекті Міжнародної космічної станції, ЗМКБ "Прогрес", в Електрогорському науково-дослідному центрі з безпеки атомних станцій.
В рамках співпраці з ракетно-космічною корпорацією "Енергія" під безпосереднім керівництвом Г.О. Горбенко виконувався вибір концепції, розрахунково-експериментальний супровід проектування системи терморегулювання Міжнародної космічної станції. Була реалізована принципово нова концепція системи терморегулювання на базі двофазного контура теплопереносу. Концепція довела свою працездатність під час тестових випробувань в умовах невагомості.
Г.О. Горбенко (крайній праворуч), співробітники NASA і РКК "Енергія" у космічного корабля "Прогрес", на якому встановлений розроблений за участю ЦТФ ХАІ стенд системи терморегулювання для випробувань у космосі
Стенд ФВ-А - аналог системи терморегулювання космічної станції. Дослідження проводилися в ЦТФ ХАІ.
Випробування розробленої за участю фахівців кафедри системи терморегулювання в космосі пройшли в 1999 році.
Результат експериментів довів працездатність системи теплопереносу МКС.
На замовлення ГКБ «Південне» виконувалися роботи з розрахунково-експериментального супроводу проектування системи термостатування відсіків і головного блоку ракети-носія «Циклон-4» для умов космодрому Алкантара (Бразилія).
Ракетний комплекс "Циклон-4", спроектований для польотів з космодрому "Алкантара".
Космодром "Алкантара", Бразилія. Фахівці кафедри брали участь в розробці системи термостатування відсіків і головного блоку ракети "Циклон-4".
На замовлення Електрогорського науково-дослідного центру з безпеки атомних станцій співробітниками кафедри було виконано ряд досліджень, які дозволили підвищити безпеку роботи атомних електростанцій з реакторами типу ВВЕР і РВПК.
Н.І. Іваненко і друге покоління фахівців ЦТФ ХАІ: Д.В. Чайка, К.С. Єпіфанов, Р.Ю. Турна, М.В. Тімощенко, В.І. Рузайкін. 2003 рік.
Іншим напрямком наукових досліджень було проектування систем тепло- і холодопостачання торгових комплексів, підприємств харчової та переробної промисловості. Зокрема, системи технологічного кондиціонування, заморозки, охолодження і зберігання продукції холдингу «Наша Ряба», системи охолодження продукції компанії «Коблево», система тепло - холодопостачання компанії «Рошен», при проектуванні системи була запропонована нова концепція енергозбереження, яка заснована на принципі мінімуму генерації ентропії.
Лабораторія інженерної теплофізики кафедри під керівництвом І.І. Пєтухова провела ряд робіт, присвячених удосконаленню газотурбінних установок, утилізації та регенерації теплоти їх вихлопних газів, підвищення їх потужності при роботі на підвищених температурах навколишнього середовища. Крім того, цією робочою групою був проведений комплекс робіт, спрямованих на розробку нових і вдосконалення існуючих пристроїв для охолодження і заморожування різних середовищ, отримання шугообразного стану рідини.
Розроблена групою І.І. Пєтухова система утилізації та регенерації теплоти їх вихлопних газів ГТУ дозволила підняти їх ККД.
Розроблена групою І.І. Пєтухова система охолодження входить в ГТУ повітря уприскуванням води дозволила запобігати "просідання" потужності ГТУ при підвищених температурах повітря.
Розроблений групою І.І. Пєтухова швидкоморозильний тунель дозволяв заморожувати фрукти і ягоди без їх пошкодження і зберігати їх практично вічно
Розроблена групою І.І. Пєтухова струменевий охолоджувач дозволяв охолоджувати рідину зі швидкістю до 600 К / с
Таким чином, кафедра пристосувалася до нових умов. Постійна участь викладачів в роботі над актуальними проектами дозволяв підтримувати знання і викладання спеціальних дисциплін на сучасному рівні. Це і зараз залишається сильною стороною кафедри.
Персонал кафедри аерокосмічної теплотехніки. 2003 рік.
З 2012 року кафедру очолює д-р техн. наук, доцент Гакал Павло Григорович.
Павло Григорович Гакал
Співробітники кафедри продовжують розвиток наукових шкіл, започаткованих засновниками кафедри. У цих роботах брали активну участь співробітники кафедри: доктора технічних наук П. Г. Гакал, Г. О. Горбенко, кандидати технічних наук І. І. Пєтухов Т. П. Михайленко, О. Ю. Лисица, В. І. Рузайкін, Д. В. Чайка, К. С. Єпіфанов, Ю. В. Шахов, асистент Г. Ю. Турна та інші. На кафедрі проводяться активні наукові дослідження на замовлення вітчизняних та зарубіжних організацій. Так, у період з 2002 по 2018 роки співробітники кафедри під керівництвом д-ра техн. наук П. Г. Гакала виконували роботи з проектування інноваційної двухфазной системи терморегулювання космічних апаратів на замовлення корпорації Thales Alenia Space (Франція).
Група П.Г. Гакала займалася проектуванням систем терморегулювання космічних апаратів на замовлення корпорації Thales Alenia Space
Під керівництвом Т. П. Михайленко в рамках європейської програми Horizon 2020 проводяться наукові дослідження охолодження опор турбореактивних двигунів. Результати цих робіт активно впроваджуються в практику. Так, зокрема, результати розрахунково-експериментального обгрунтування технічних рішень впроваджені в проект нового телекомунікаційного супутника, який виробляє корпорація Thales Alenia Space. Роботи по дослідженню тепло-масообмінних процесів в опорах авіаційних двигунів дозволять суттєво підвищити ефективність і надійність двигунів.
Тарас Петрович Михайленко
Кафедра аерокосмічної теплотехніки готує фахівців з «Теплоенергетик». Навчання проводяться за трьома освітньо-професійними програмами: «Енергетичний менеджмент», «Теплофізика», «Комп'ютерно-інтегровані технології проектування енергетичних систем». Кафедра також викладає фундаментальні, профільні дисципліни для інших спеціальностей.
Навчально-лабораторна база кафедри складається з навчальних і наукових лабораторій. Комплекс навчальних стендів дозволяє студентам закріпити на практиці основні положення термодинаміки, газової динаміки, теплопередачі холодильної техніки. На кафедрі розташовані унікальні стенди, які дозволяють виконувати досліди з великими, навіть надзвуковими швидкостями. Кафедрі вдається не тільки підтримувати старі установки, але і потроху вводити в експлуатацію нові навчальні стенди.
Г. О. Горбенко проводить лекцію по холодильній техніці. 2015 р.
Д.В. Чайка проводить практичне заняття по холодильній техніці. 2015 р.
За всі роки існування кафедри, викладачами кафедри опубліковано понад 100 підручників і навчально-методичних посібників. Добре відомий фахівцям підручник О. І. Борисенко «Газова динаміка двигунів» є основним для фахівців з проектування двигунів. Інший підручник, виданий у співавторстві з І. Є. Тараповим «Векторний аналіз та початок тензорного обчислення» витримав шість видань, у тому числі і за кордоном.
Останнім часом кафедрі аерокосмічної теплотехніки вдається забезпечити широке залучення студентів до виконання науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, що проводяться на кафедрі. Набутий при цьому студентами досвід роботи значно підвищує їх знання та навички і їх цінність на ринку праці.
Співробітники кафедри і студенти беруть участь у багатьох студентських олімпіадах, конкурсах. Зокрема: студент Полієнко В. Р. став переможцем конкурсу «Молода людина року - 2017» в номінації «Наукова діяльність», а також переможцем у конкурсі - 2017/18 стипендіальної програми "Завтра.UA" Фонду Віктора Пінчука, студентка П'ятницька Е. С. стала переможницею переможницею конкурсу «Молода людина року - 2017» в номінації «Наукова діяльність», студент Шевчук П. О. став переможцем районного етапу міського конкурсу "Молода людина року - 2018» в номінації "діяльність в області виробництва, підприємництво". Команда, сформована з студентів кафедри, посіла 3-е місце на 2-му етапі Всеукраїнської студентської Олімпіади зі спеціальності «Енергетичний менеджмент» (2014/2015 навчальний рік).
Студенти Є.Е. Роговий і Р.С. Орлов брали участь в наукових дослідженнях з космічної тематики з IV курсу. 2018 рік
Р.Ю. Турна проводить інструктаж студентки П.С. Коваль перед проведенням енергоаудиту. 2018 рік
Наукові співробітники і викладачі кафедри виконали величезний об'єм науково-дослідних робіт в найрізноманітніших галузях науки і техніки, у тому числі:
- вдосконалення методів проектування турбомашин;
- підвищення ефективності охолодження електромашин;
- створення електрогенераторів для літаків і космічних електрогенераторів;
- дослідження процесу горіння вуглеводневих палив;
- створення жаростійких покриттів для камер згорання авіаційних двигунів;
- теплообмін в теплообмінниках змішувачів для ядерних повітряно-реактивних двигунів;
- регенерація теплоти в газотурбінних установках;
- кавітація в паливних системах повітряно-реактивних двигунів і рідинних ракетних двигунів;
- фізичне моделювання систем турбонаддува поршневих двигунів;
- створення хвилевих обмінників тиску;
- чисельне моделювання газодинамічних процесів в теплових двигунах;
- дослідження надзвукових потоків в магнітогазодінамічних генераторах;
- рідинного форсування морських газотурбінних двигунів;
- розробка систем безпеки атомних електростанцій;
- системи глибокого охолодження кріогенних компонентів ракетного палива;
- моделювання і синтез складних теплогідравлічних систем;
- фізичне моделювання маслосистем ГТД;
- вдосконалення циклів промислових ГТУ;
- екологічно чиста енергетика;
- розробка засобів діагностики робочих середовищ;
- вдосконалення систем холодопостачання промислових підприємств;
- проектування промислових систем кондиціонування і кліматичних камер;
- фізичне і математичне моделювання систем тепловідводу космічних апаратів.
