空天飛行器高速再入大氣層階段會在飛行器周圍形成等離子體鞘套,引起“黑障”和“熱障”等系列問題。電磁波與黑障等離子體相互作用對飛行器通信、遙感、控制、GPS信號傳輸?shù)榷紟韲乐氐膯栴}。等離子體鞘套作為黑障問題的源頭,對其主要特性的掌握成為解決黑障問題的關鍵問題。因此,有必要對等離子體鞘套內部特性進行研究,為解決“黑障”問題提供參考。本工作的科學目標是:數(shù)值模擬真實再入飛行器周圍流場中等離子體鞘套的穩(wěn)態(tài)特性,為進一步研究等離子體鞘套對入射微波信號傳播的影響提供可靠的數(shù)據(jù)和演化規(guī)律。主要工作包括以下三個方面:（1）高超聲速空天飛行器熱化學非平衡流場的數(shù)值模擬針對RAM C II飛行器幾何外形建立二維軸對稱鈍錐實驗模型,以USim商用軟件為基礎,考慮化學反應動力學模型對熱化學非平衡流場模擬結果的影響,利用熱力學模型、化學反應動力學模型進行仿真和分析研究。針對模擬結果,考慮不同飛行高度對溫度、激波距離、鞘套內部電子數(shù)密度及電子與中性粒子碰撞的影響,對等離子體鞘套特性進行了比較詳盡的分析。（2）針對多組分多反應條件下高超聲速空天飛行器熱化學非平衡流場的數(shù)值模擬在考慮熱力學、化學反應動力學效應的二維... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

臨近空間示意圖

圖 1-2 高超聲速飛行器[1]另一方面，重返地球大氣層的航天器會產生強烈的激波加熱和隔熱層燒蝕，產生一個等離子體鞘套包裹著它。等離子體鞘套能夠衰減、反射、吸收微波信，導致飛行器與地面基站之間的通信、控制信號完全丟失或嚴重惡化[9-11]。等離體鞘套對電磁信號的傳輸這種導致通信、導航和跟蹤遙測等方面出現(xiàn)故障的強

圖 1-3 等離子體鞘套示意圖[10]由于速度大，高超聲速飛行器在穿越大氣層時具有巨大的動能和勢能。在超音速條件下，激波會在飛行器周圍形成，從而壓縮和加熱周圍（特別是頭部附近）的空氣。在高超音速下，這種加熱足以提高到空氣組分離解和達到電離能以上的溫度，從而在飛行器周圍形成等離子體層。氧(溫度在2000 K以上)和氮(溫度在4000

【參考文獻】：
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