Победа над плазмой — новый метод для связи с космическим аппаратом
Не менее актуальна задача и в военном аспекте: РГСН гиперзвуковых ракет и боевых блоков МБР. Например, для:
3М-22 («Циркон»)/на фото дем.макет BrahMos-II, но вряд ли 3М-22 будет отличаться.
Объект 4202 (Ю-71) (Так его представляет товарищ Коротченко).
На рисунке приведены результирующие значения равновесной концентрации электронов (электрон/см^3) в зависимости от высоты и скорости входа КА в атмосферу;
-модуляция входа в атмосферу, углы тангажа и рыскания ("фонит" плазмой дно или обтекатель, или все его части (важно для п. помеченного *), в зависимости от плотности (высоты) среды меняются режимы обтекания газом тела;
аэродинамический пограничный слой служит источником энергии, передаваемой поверхности аппарата в процессе входа в атмосферу (движения в ней)
-тип тепловой защиты аппарата (*): тепловой аккумулятор или теплозащита уносом массы (абляция);
при абляции вообще получается коктейль, т.к. участвуют в плазмообразовании не только молекулы воздуха, но и молекулы/атомы (ионы, электроны) теплозащиты.
-фотоны выбивают электроны из молекул и атомов воздуха и самого аппарата (его теплозащиты).
Да, да: при таких энергиях и температурах кванты света обдирают электронные облака с "кирпичиков" вещества), см.[1]
-наэлектризованные тела, наведённые электрические поля*** на заряды и даже электролиз (см.**);
и многое другое.
Пожалуй, я закончу и вернусь к нашим "баранам". Какой вариант выбрать (оператора или мой) - решайте сами.
Запомните только эту картинку*** (она пригодится):
Чем же эта вредная плазма мешает радиоволнам и радиолокации?
Ведь плазма это вроде бы "ионизованный квазинейтральный газ"! Газ, да не тот газ.
- антенна, просто говоря, горит, а антенное окно (АО) тоже может прогореть или изменить свою диэлектрическую проницаемость.
Можно использовать и конденсатор, при его зарядке постоянным током на одной из обкладок появится положительный заряд, на другой — отрицательный:
Поведение ионов и электронов (картинка не из этого процесса, но отлично поясняет явление):
Поэтому поле создаётся импульсно, напряжение генерируется с частотой каждые несколько миллисекунд.
Этого интервала достаточно, чтобы обеспечить передачу и прием данных.
По фотографиям видно, что догадливые немцы не создают АО на головном обтекателе или в хвосте ЛА, а ковыряют в "самом тонком" месте: перпендикуляр к продольной оси аппарата где-то на 1/3 от начала тела.
Ответов я пока от них не получил (но зато получил приглашение посетить и "поговорить по душам за стаканом чая" по этой теме), но могу предположить следующее:
1. В этом месте самый тонкий слой плазменной "кожуры".
2. Пытаться пробить плазму на самом обтекателе (оконцовке) - бессмысленно. Не хватит ни сил, ни здоровья. Там самое жуткое место: скачки уплотнения, рождаются ионы (протоны) и электроны, идёт абляция, ТЗП превращается в жидкость, которая частично испаряется, частично течёт дальше (по своим жидким делам).
В общем и целом : аномалия, причём сплошная.
Снова приведу цитату Оператора, что мне сильно понравилась:
Не путайте божий дар - ТОКАМАК с яичницей-ракетой, летящей на скорости свыше 5 М (1,5 км/с)
3. В хвосте СА (в торце) также бессмысленно: там очень длинный след-хвост.
Прим. Мне очень жаль, что не мы с немцами замутили эту тему.
Мурыжили они нас (Штутгартский институт по исследованию технологии конструкции и проектирования и Германский авиакосмический центр) с проектом ЕХРЕRТ. Но променяли на американцев.....
Сам Кришнамурти впечатлён простотой и скоростью сотрудничества:
Уже через три месяца мы имели возможность протестировать наши методику на практике и одновременно получили имеющие данные и наработки от DLR в этой области.
Ali Gulhan, заведующий кафедрой Supersonic and Hypersonic Technology, имеет столь же позитивное мнение:
Сотрудничество между DLR и Стэнфордским университетом представляет собой идеальную основу для решения проблемы нарушения связи со спускаемым космическим аппаратом.
Технология радиосвязи будет еще больше усовершенствована и адаптирована для использования не только в новых, но и в уже существующих космических аппаратах.
Я по своему гадкому характеру не сдержусь и кину камешек (вернее целую сетку булыжников на пару пудиков) в их сторону:
Почему это американцы полезли к немцам? Поясню.
1. НДС в Германии 19%, в Америке его нет. Жисть в штатах дешевле, а тут еще налоги всякие. Да и евро пока дороже $. Вычислительные мощности USA не сопоставимы с немецкими.
Всё: биг-маг, бензин, проживание и еда - дешевле в США, существенно.
А транспортные расходы? Помотайся-ка через Атлантику!
2. Аэродинамических труб в США просто завались, в том числе и манипулирующих гиперзвуком.
Любого цвета и размера причём.
3.Германия в общем-то не лидер в космических аппаратах, космической связи и гиперзвуковом оружии.
"Меня опять терзают смутные сомнения"
Если то, что достигнуто воплотить в жизнь, то решается проблема связи со спускаемым аппаратом, многоразовым челноком (МКТС), стартующей ракетой (не важно РН или ракетный перехватчик с радиокомандным наведением).
А какие широкие перспективы для АРГС 3М-22 («Циркон») и/или Объект 4202 (Ю-71)?
Да, это будет не типовая РЛГСН, а допустим РЛС БОКОВОГО ОБЗОРА С СИНТЕЗИРОВАНИЕМ АПЕРТУРЫ:
Какая шикарная возможность привязать полётную траекторию к местности (аналоги TERCOM/DSMAC)!
А передача данных по новой цели (целеуказание/перенацеливание для ПКР)?
Или сигнал на перезахват цели или самоликвидацию боевого блока?
Послесловие:
- Все данные мною взяты из открытых источников, т.е. не надо никуда бежать и никому докладывать.
- По поводу дискуссии с НЕКСУС о "Советском стелсе", высосанном из книги "Сломанный меч империи" М.Калашникова, я бы хотел отдельно обмусолить вопрос о Ту-160...
Но! Но Сергей Иваныч (ССИ) пока молчит, а попадать под раздачу мне бы не хотелось.
- Voyaka uh, капрал и остальные, вы уж меня извините, но разбивать эту статью, как вы рекомендовали мне в
Сага о ракетных топливах, показалось мне политически не верным. Теряется смысл и "связь поколений", так сказать.
- Надеюсь, хоть кто-то скоротал своё время за бутылкой чая и возможно получил что-то полезное.
Некоторые термины
Первоисточники, а также использованные документы, фотографии и видео:
-Повышение эффективности функционирования бортовых радиотехнических систем связи спускаемых космических аппаратов (тема диссертации и автореферата по ВАК 05.12.07, кандидат технических наук Кордеро, Либорио)
[1] "Кинетическая теория плазмы и газа. Взаимодействие мощных лазерных импульсов с плазмой", 2006, Косырев И.Н.
[2]ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОГО МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА УДАРНО-ВОЛНОВУЮ СТРУКТУРУ ПОТОКА ВОЗДУХА ПРИ ГИПЕРЗВУКОВОМ ОБТЕКАНИИ ТЕЛ, Ядренкин М.А.
Численное моделирование плазмы на суперкомпьютерных системах,
Автор С. И. Бастраков, А. А. Гоносков, Р. В. Донченко, Е. С. Ефименко, А. В. Коржиманов, И. Б. Мееров
Das Ende der Funkstille – Windkanaltests simulieren neue Methode zur Kommunikation von Raumfahrzeugen
Abteilung „Über- und Hyperschalltechnologien“ (AS-HYP)
Versenden Drucken Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (IAS)
"Сверхзвуковая плазменная аэродинамика" Кафедра физической электроники. ФизТех.
Мартин Дж. Вход в атмосферу. Введение в теорию и практику / Дж.Мартин. – М. : Мир, 1969.
"Спуск с орбиты и теплозащита КА" (www.forums.airbase.ru)
Распространение радиоволн. Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., "Высш. школа", 1975.Грудинская Г. П.
Материалы Стэнфордского университета (Stanford University)
Материалы Германского аэрокосмического центра (DLR)
www.universetoday.com
www.militaryrussia.ru
www.space.com
www.wikipedia.org
www.nlo-mir.ru
www.24space.ru
www.nasa.gov
www.youtube.com
www.militaryrussia.ru
sahallin.livejournal.com/44379.html
Автор: opus