Торможение намагниченной сферы в гиперзвуковом потоке разреженной плазмы

Экспериментально получены зависимости коэффициента силы сопротивления «намагниченной» (с собственным магнитным полем) сферы от отношения магнитного давления к скоростному напору (газодинамическому давлению) при гиперзвуковом обтекании потоком разреженной плазмы. Зависимости получены для широкого диапазона углов между векторами скорости набегающего потока и индукции магнитного поля, а также между векторами скорости набегающего гиперзвукового потока плазмы и скорости дозвуковой плазменной струи, инжектируемой с поверхности сферы. Показано, что инжекция дозвуковой плазменной струи с поверхности «намагниченной» сферы в гиперзвуковом потоке разреженной плазмы увеличивает коэффициент ее сопротивления в несколько раз по сравнению с «ненамагниченной» сферой.

Ключевые слова

Получено

26.12.2018

Дата публикации

26.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Шувалов В. А. , Токмак Н. А. , Письменный Н. И. , Кулагин С. Н. , Кочубей Г. С. Торможение «намагниченной» сферы в гиперзвуковом потоке разреженной плазмы // Теплофизика высоких температур – 2018. – Tом 56. – Номер 4 C. 490-498 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/tvt/s004036440003635-2-1 (дата обращения: 28.04.2024). DOI: 10.31857/S004036440003635-2
MLA	Shuvalov, V., Tokmak, N., Pismenny, N., Kulagin, S., Kochubey, G. "Inhibition of the "magnetized" sphere in a hypersonic rarefied plasma flow." Teplofizika vysokikh temperatur 56.4 (2018):490-498. DOI: 10.31857/S004036440003635-2
APA	Shuvalov V., Tokmak N., Pismenny N., Kulagin S., Kochubey G. (2018). Inhibition of the "magnetized" sphere in a hypersonic rarefied plasma flow. Teplofizika vysokikh temperatur 56(4), pp.490-498 DOI: 10.31857/S004036440003635-2

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1312

Оценка читателей: голосов 0

1. Битюрин В.А., Бочаров А. Н. Магнитогидродинамическое взаимодействие при обтекании затупленного тела гиперзвуковым воздушным потоком // Изв. РАН. МЖГ. 2006. № 5. С. 188.

2. Битюрин В.А., Завершинский И. П., Климов А. И., Молевич Н. Е., Моралев И. А., Мунхоз Д., Поляков Л. Б., Порфирьев Д. П., Сугак С. С. Обтекание цилиндра с электрической дугой, вращающейся в магнитном поле // ТВТ. 2016. Т. 54. № 4. С. 632.

3. Fujino T., Yoshino T., Ishikawa M. Numerical Analysis of Reentry Trajectory Coupled with Magnetohydrodynamic Flow Control // J. Spacecr. Rockets. 2008. V. 45. № 5. P. 911.

4. Katsurayama H., Kawamura M., Matsuda A., Abe T. Kinetic and Continuum Simulation of Electromagnetic Control of a Simulated Reentry Flow // J. Spacecr. Rockets. 2008. V. 45. № 2. P. 248.

5. Fujino T., Shimosowa Y. Numerical Study of Magnetohydrodynamic Flow Control along Superorbital Reentry Trajectories // J. Spacecr. Rockets. 2016. V. 53. № 3. P. 528.

6. Nishida H., Funaki I., Inatani Y., Kusano K. Discussion of Momentum Transfer Difficulty of Magnetoplasma Sail // J. Propul. Power. 2011. V. 27. № 5. P. 1149.

7. Nishida H., Funaki I. Analysis of Trust Characteristics of a Magnetic Sail in Magnetized Solar Wind // J. Propul. Power. 2012. V. 28. № 3. P. 636.

8. Fujita K. Particle Simulation of Moderately-Sized Magnetic Sails // J. Space Technol. Sci. 2004. V. 20. № 2. P. 26.

9. Bamford R.A., Kellett B., Bradford J., Todd T. N., Benton Sr., Stafford-Allen E.P., Silva L., Collingwood I. A., Bingham R. An Exploration of the Effectiveness of Artificial Mini-magnetospheres as a Potential Solar Storm Sheller for Long Term Human Space Missions // Acta Astronautica. 2014. V. 105. P. 385.

10. Shang J.S., Hayes J., Menart Y. Hypersonic Flow over a Blunt with Plasma Injection // J. Spacecr. Rockets. 2002. V. 39. № 3. P. 367.

11. Bisek N.J., Grosse R., Poggie J. Computational Study of Impregnated Ablator for Improved Magnetohydrodynamic Heat Shield // J. Spacecr. Rockets. 2013. V. 50. № 5. P. 927.

12. Funaki I., Yamakawa H., Kajimura Y., Ueno K., Oshio Y., Nishida H., Usui H., Matgumoto M., Shinodara I. Experimental and Numerical Investigation on the Thrust Production Process of Magnetoplasma Sail // 46th AJAA/ASME/SAF/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit. 2010. 25–28 June. Nashville. TN/AJAA. 2010. 6773. 11 p.

13. Funaki I., Kajimura Y., Nishida H., Arita H., Ashida Y., Yamakawa H., Oshio Y., Ueno K., Yamamura H., Yamagiwa Y. Magnetoplasma Sail with Equatorial Ring-Current // 49th AJAA/ASME/SAF/ASEE Joint Propulsion Conf. 2013. San Jose. CA. 25–28 June. Nashville. TN/ AJAA. 2013. 6773. 12 p.

14. Гуревич А.В., Шварцбург А. Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. М.: Наука, 1973. 272 с.

15. Plasma Probes on Space Vehicles / Plasma diagnostics, Ed. Lochte-Holtgreven W. Amsterdam: North-Holland Publ. Company, 1968. 928 p.

16. Mitchner M., Kruger Ch. Partially Ionized Gases. N.Y.: John Wiley and Sons, 1973. 493 p.

17. Sutton G.W., Sherman A. Engineering Magnetohydrodynamics. N.Y.: McGraw-Hill, 1965. 548 p.

18. Шувалов В.А., Кочубей Г. С., Приймак А. И., Резниченко Н. П., Токмак Н. А., Лазученков Д. Н. Контактная диагностика высокоскоростных потоков разреженной плазмы // ТВТ. 2005. Т. 43. № 3. С. 343.

19. Шувалов В.А., Кочубей Г. С., Приймак А. И., Письменный Н. И., Токмак Н. А. Изменение свойств материалов панелей солнечных батарей КА под воздействием атомарного кислорода // Космические исследования. 2007. Т. 45. № 4. С. 314.

20. Шувалов В.А., Токмак Н. А., Письменный Н. И., Кочубей Г. С. Управление динамическим взаимодействием “намагниченной” сферы с гиперзвуковым потоком разреженной плазмы // ТВТ. 2015. Т. 53. № 4. С. 487.

21. Битюрин В.А., Ватажин А. Б., Гуськов О. В., Копченов В. И. Обтекание сферической головной части тела гиперзвуковым потоком при наличии магнитного поля // Изв. РАН. МЖГ. 2004. № 4. С. 169.

22. Кошмаров Ю.А., Рыжов Ю. А. Прикладная динамика разреженного газа. М.: Машиностроение, 1977. 184 c.

23. Nishida H., Ogawa H., Funaki I., Fujita K., Yamakawa H., Nakayama Y. Two-Dimentional Magnetohydrodynamic Simulation of a Magnetic Sail // J. Spacecr. Rockets. 2006. V. 43. № 3. P. 667.

24. Zubrin P.M., Andrews D. G. Magnetic Sail and Interplanetary Travel // J. Spacecr. Rockets. 1991. V. 28. № 2. P. 197.

25. Parks D.E., Katz I. Asymptotic Magnetic Field Expansion in Mini-magnetospheric Plasma Propulsion // J. Spacecr. Rockets. 2003. V. 40. № 4. P. 597.

26. Winske D., Omidi N. Plasma Expansion in the Presence of a Dipole Magnetic Field // Phys. Plasmas. 2005. V. 12. P. 12.

27. Nishida A. Geomagnetic Diagnosis of the Magnetosphere. N.Y.– Heidelberg–Berlin: Springer, 1978. 256 p.

28. Toivanen P.K., Janhunen P., Koskinen H. E.J. Magnetospheric Propulsion (eMPii) ESTEC / Contractor No16361/02/NL/LvH. Final report. Iss. 1.3. April. 5. 2004. 78 p.

29. Funaki I., Kojima H., Yamakama Y., Nakayama Y., Shimizu Y. Laboratory Experiment of Plasma Flow around Magnetic Sail // Astrophys. Space Sci. 2007. 307. P. 63.

30. Губин В.В., Ковтуненко В. М., Резниченко Н. П., Шувалов В. А. Генерирование плазменных образований у поверхности тел в потоке частично ионизованного газа // ТВТ. 1977. Т. 15. № 4. С. 896.

31. Шувалов В.А., Губин В. В. О распределении заряженных частиц около тел в потоке разреженной плазмы при инжекции нейтрального газа с поверхности // Физика плазмы. 1981. Т. 7. № 3. С. 689.

32. Lee H., Neville K. Handbook of Epoxy Resins. N.Y.: McGraw-Hill, 1967. 960 p.

33. Шувалов В.А., Кочубей Г. С., Лазученков Д. Н. Диагностика неравновесной столкновительной плазмы термоанемометрическим зондом // ТВТ. 2011. Т. 49. № 1. С. 28.

34. Котельников В.А., Котельников М. В. Использование формулы Бома и ее аналогов в зондовой диагностике // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 493.

35. Laframboise J.S., Sonmor L. J. Current Collection by Probes and Electrodes in Space Magnetoplasmas: A Review // J. Geophys. Research. 1993. V. 98. № A1. P. 337.

36. Whipple E. C. Potential of Surface in Space // Rep. Prog. Phys. 1981. V. 44. № 11. P. 1197.