E-Book Overview
В книге рассматриваются вопросы разработки методов воспроизведения в лабораторных экспериментах условий орбитального полета по скорости набегающих на летательный аппарат потоков заряженных и нейтральных частиц, их концентрации и температуре, и исследования в таких потоках характеристик приборов, например, ионных датчиков ориентации. Освещен один из недавно разработанных методов улучшения характеристик взаимодействия набегающих потоков с поверхностью конструкционных материалов с помощью ионной технологии. Приведены результаты экспериментов по определению реальных возможностей применения электрических разрядов, как форм создания низкотемпературной плазмы, для снижения волнового сопротивления летательных аппаратов при значениях коэффициента сопротивления $C_x $ и статических давлениях, которые представляют интерес для авиационных приложений. Книга рассчитана на специалистов, работающих в области прикладной и физической газовой динамики, связанной с применением потоков разреженной низкотемпературной плазмы и неравновесных разрядов, аспирантов и студентов, специализирующихся в данной области.
E-Book Content
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Г л а в а 1. Анализ состояния исследований (краткий обзор литературных данных) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Формирование течений ионизованного газа для моделирования и воспроизведения условий орбитального полета и течений разреженного нейтрального газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Исследования формирования разрядов в сверхзвуковых потоках воздуха и влияния разрядов на газодинамику . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Экспериментальные и теоретические исследования влияния энергоподвода на величину аэродинамического волнового сопротивления
7 10 14 24
24 26 29
Ч а с т ь I. Методика создания потока синтезированной плазмы с большой апертурой и орбитальными значениями скорости. Видоизменение ускорителя Морозова–Холла для получения нейтрального аэродинамического потока с реализацией в нем орбитальных условий Г л а в а 2. Разработка и исследование метода создания разреженного потока ионизованного газа, параметры которого воспроизводят условия полета на высотах 200 и более км по скорости потока, концентрации частиц и их температуре. Дополнительные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Методика создания и результаты исследований параметров потока плазмы с натурными значениями скорости и концентрации заряженных частиц на основе ионного источника . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Дополнительные методики, применявшиеся в ионосферной трубе при исследовании особенностей характеристик приборов с большим числом сеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
37
45 48
4
Оглавление
Г л а в а 3. Источник потока нейтрального газа с натурными значениями скорости и концентрации молекул на основе ускорителя Морозова–Холла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Реализация эффектов ускорения ионов в зонах с замкнутым дрейфом электронов в плазменных ускорителях . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Результаты разработки источника потока разреженного нейтрального газа с регулируемой скоростью в диапазоне 7–15 км/c на основе ускорителя с замкнутым дрейфом электронов (ускорителя Морозова–Холла) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Методика и результаты исследований параметров нейтраль