1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 3, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 3, стр. 323-332

Физико-химические характеристики плазменного потока, окружающего возвращаемые космические аппараты при входе в атмосферу Земли с орбитальной скоростью

В. Ю. Тугаенко 1, *, А. С. Грибков 1, С. Т. Суржиков 2

1 Ракетно-космическая корпорация “Энергия” им. С.П. Королёва
г. Королев, Россия

2 Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Москва, Россия

* E-mail: vjatcheslav.tugaenko@rsce.ru

Поступила в редакцию 27.12.2022
После доработки 03.03.2023
Принята к публикации 11.05.2023

Аннотация

Исследованы характеристики плазменного потока, окружающего спускаемый аппарат пилотируемого транспортного корабля “Союз” во время прохождения атмосферы Земли. Впервые сделаны оценки химического состава сжатого слоя и плазменного потока в подветренной области, доступной для инструментальных исследований через иллюминатор спускаемого аппарата. Описаны характеристики аппаратуры, разработанной для проведения космического эксперимента по исследованию спектра излучения плазменного слоя вокруг спускаемого аппарата.

Список литературы

  1. Андреевский В.В. Динамика спуска космических аппаратов на Землю. М.: Машиностроение, 1970. 235 с.

  2. Суржиков С.Т. Радиационная газовая динамика спускаемых космических аппаратов больших размеров // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 956.

  3. Суржиков С.Т. Пространственная задача аэрофизики сверхорбитального космического аппарата на больших высотах // Докл. РАН. 2018. Т. 482. № 3. С. 270.

  4. Davis B.A. International Space Station Soyuz Vehicle Descent Module Evaluation of Thermal Protection System Penetration Characteristics // NASA Lyndon B. Johnson Space Center, JSC-66527. Houston, Texas, USA, 2013.

  5. Muelenaere J., Lachaud J., Mansour N., Magin T. Stagnation Line Approximation for Ablation Thermochemistry // AIAA 2011-3616.

  6. Madorsky S. Thermal Degradation of Organic Polymers. John Wiley & Sons, Inc. 1964.

  7. Суржиков С.Т. Компьютерная аэрофизика спускаемых космических аппаратов. Двухмерные модели. М.: Физматлит, 2018. 543 с.

  8. Park C., Howe J.T., Jaffe R.L., Candler G.V. Review of Chemical-kinetic Problems of Future NASA Missions. II. Mars Entries // J. Thermophys. Heat Transfer. 1994. V. 8. № 1. P. 9.

  9. Овсянников В.М., Тирский Г.А. Разрушение осесимметричного тела вращения из материала сложного химического состава в потоке частично ионизованного воздуха // Изв. АН СССР. МЖГ. 1968. № 5. С. 100.

  10. Суржиков С.Т. Аналитические методы построения конечно-разностных сеток для расчета аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2004. № 2. С. 24.

  11. Власов В.И., Залогин Г.Н., Ковалев Р.В., Чураков Д.А. Лучисто-конвективный теплообмен спускаемого аппарата с разрушаемой тепловой защитой // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2012. Т. 13. Вып. 2. http://chemphys.edu.ru/issues/2012-13-2/articles/306/

  12. Суржиков С.Т. Оптические свойства газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 575 с.

  13. Colonna G., Capitelli M., Laricchiuta A. Hypersonic Meteoroid Entry Physics // IOP Ser. Plasma Phys. Bristol, UK: IOP Publ., 2019.

  14. Стулов В.П., Мирский В.Н., Вислый А.И. Аэродинамика болидов. М.: Наука; Физматлит, 1995. 240 с.

  15. Erdman P.W., Zipf E.C., Espy P. et al. Measurements of Low-velocity Bow Shock Ultraviolet Radiation // J. Thermophys. Heat Transfer. 1993. V. 7. № 1. P. 37.

  16. Erdman P.W., Zipf E.C., Espy P. et al. Measurements of Ultraviolet Radiation from a 5-km/s Bow Shock // J. Thermophys. Heat Transfer. 1994. V. 8. № 3. P. 441.

  17. Пластинин Ю.А., Карабаджак Г.Ф., Власов В.И., Горшков А.Б., Залогин Г.Н. Измерение и анализ интенсивности УФ-излучения плазменного образования по траектории спуска с орбиты СА “Союз-ТМА” по данным наблюдений с борта МКС // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2006. Т. 4. С. 270.

  18. Levin D.A., Candler G.V., Collins R.J. et al. Examination of Ultraviolet Radiation Theory for Bowshock Rocket Experiment // AIAA Paper 92-2871. 1992.

  19. Gorelov V.A., Gladyshev M.K., Kireev A.Y., Yegorov I.V., Plastinin Yu.A., Karabadzhak G.F. Experimental and Numerical Study of Nonequilibrium Ultraviolet NO and ${\text{N}}_{2}^{ + }$ Emission in Shock Layer // J. Thermophys. Heat Transfer. 1997. V. 12. № 1. P. 1.

  20. Vlasov V.I., Gorshkov A.V., Kovalev R.V., Plastinin Yu.A. Theoretical Studies of Air Ionization and NO Vibrational Excitation in Low Density Hypersonic Flow Around Re-entry Bodies // AIAA Paper. 97-2582. 1997.

  21. Plastinin Yu.A., Vlasov V.I., Gorshkov A.V., Kovalev R.V., Kuznetsova L.A. Analysis of Nonequilibrium Radiation for Low Density Hypersonic Flow at Low to Moderate Velocities // AIAA Paper. 98-2466. 1998.

  22. Tugaenko V.Y., Ovchinnikov D.S., Isaenkova M.G. et al. The Chemical and Mineral Composition of Particles Precipitated from a Plasma–Dust Layer on the Porthole of the Descend Space Vehicles During the Passage of the Earth’s Atmosphere // Geochem. Int. 2021. V. 59. № 1. P. 107.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал