發(fā)布時間：2024-03-01 00:26

　　近年來,臨近空間的開發(fā)利用已成為眾多國家與組織關(guān)注的焦點,鑒于此發(fā)展的需求和機遇,我們國家也提出了發(fā)展臨近空間高超聲速飛行器的計劃,但是當(dāng)飛行器以很高的速度進(jìn)入稠密的大氣層中時,由它本身的超高運動速度將產(chǎn)生巨大的動能,該動能不斷轉(zhuǎn)換為熱能,使飛行器駐點區(qū)表面覆蓋的各種防熱材料和空氣分子丟失電子,繼而發(fā)生電離,形成一層包裹在飛行器周圍的高溫等離子體激波流體,我們將此稱為等離子鞘套,而該高溫等離子鞘套將會對地面的測控通信信號產(chǎn)生屏蔽作用,勢必會影響到飛行器的信息傳輸,嚴(yán)重時會導(dǎo)致導(dǎo)航、遙測和數(shù)傳等信息交換的中斷,使得飛行器與地面失去聯(lián)系,這樣就極大的威脅了飛行器的飛行安全,此即所謂的“黑障”難題。從外太空再次進(jìn)入大氣層的飛行器同樣也面臨“黑障”的困擾。因此研究電磁波在空間等離子體中的傳播特性,對解決飛行器遇到的“黑障”難題具有重要意義。本文在研究空間等離子體基本物理特性的基礎(chǔ)上,研究了等離子體對天線的輻射特性;還將飛行器表面材料燒蝕引起的塵埃因素、飛行器本身的運動速度以及等離子體本身的非均勻性等導(dǎo)致等離子鞘套動態(tài)性的因素也都納入研究范疇,本文的主要創(chuàng)新點及貢獻(xiàn)包括:1、研究了再入空間等離子...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2超高聲速飛行器

2020年開始進(jìn)行12-15次飛行試驗。(a)美國X-43A飛行器(b)美國HTV-2飛行器圖1.2超高聲速飛行器臨近空間高速飛行器與傳統(tǒng)意義上的航天飛行器相比，它的速度非常快，而且發(fā)射成本和運載成本都很低[9,10]，但是它需要連續(xù)不間斷的全程測控、導(dǎo)航和....

圖1.3臨近空間超高速飛行器表面的等離子鞘套

嚴(yán)重時導(dǎo)致信息鏈路中斷，形成所謂的“黑障”現(xiàn)象。(a)航天飛機（b）HTV-2飛行器圖1.3臨近空間超高速飛行器表面的等離子鞘套

圖1.4再入飛行器等離子鞘套

[13]。圖1.4再入飛行器等離子鞘套為了解決黑障產(chǎn)生的通訊中斷，NASA對該問題進(jìn)行了一系列的探索[13-17]，如著名的RAM（RadioAttenuationMeasurements）再入研究計劃[15]，計劃中包含理論和實驗兩部分。該計劃增強了各國科學(xué)家對高速飛行....

圖1.6鈍錐飛行器50Km高度處等離子鞘套參數(shù)分布

第一章緒論5圖1.6鈍錐飛行器50Km高度處等離子鞘套參數(shù)分布圖1.7HTV飛行器50Km高度處等離子鞘套參數(shù)分布圖1.8鈍錐飛行器40Km高度處等離子鞘套參數(shù)分布

本文編號：3915160