Имитация тепловых нагрузок и состава газовой среды при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях полета в наземных испытаниях моделей и элементов конструкций летательных аппаратов с помощью плазмотронов

Abstract

Анализируются газодинамические и физические явления определяющие температуру и химический состав атмосферы у стенок летательных аппаратов при гиперзвуковых скоростях. Такое рассмотрение позволяет определить требования к стендам наземных испытаний тепловых нагрузок на модели и элементы конструкций летательных аппаратов. Показано, что имитация одновременного воздействия высокой температуры газа за фронтом ударной волны и химически активных атомов, ионов и молекул кислорода, как продуктов термической диссоциации и термической ионизации воздуха, может быть получена при использовании на стендах наземных испытаний плазмотронов. Для повышения мощности и ресурса стенда наземных испытаний используются плазмотроны с газодинамической защитой катодов в потоке инертного газа от отравления атмосферным воздухом.

Аналізуються газодинамічні та фізичні явища, що визначають температуру та хімічний склад атмосфери біля стінок літальних апаратів при гіперзвукових швидкостях. Такий розгляд дозволяє виявити вимоги до стендів наземних випробувань теплових навантажень на моделі та елементи конструкцій літальних апаратів. Вказано, що імітація одночасної взаємодії високої температури газу за фронтом ударної хвилі та хімічно активних атомів, іонів та молекул кисню, як продуктів термічної дисоціації та термічної іонізації повітря, може бути отримана при використанні на стендах наземних випробувань плазмотронів. Для підвищення потужності та ресурсу стенда наземних випробувань використовуються плазмотрони з газодинамічним захистом катоду в потоці інертного газу від отруєння атмосферним повітрям.