Неравновесное молекулярное излучение около космического аппарата при входе в атмосферу Марса


Просмотр статьи
PDF, 454,7 КБ

Nonequilibrium radiation of molecular components in the shock layer during the flight in the Martian atmosphere

The results of developing a model of nonequilibrium radiation of molecular components CO, CN, C2, NO in the shock layer during the flight in the Martian atmosphere are presented. To verify the model, some experimental investigations are carried out in the Arc-Driven Shock Tube (ADST TsAGI). Relying on the developed kinetic and numerical model based on the 2-D full Navier-Stokes equations, the radiative heat fluxes are estimated at the stagnation point of the Mars Probe space vehicle and of the segmentally-conical space vehicle. The radiative heat fluxes in the base region of the segmentally-conical vehicle are also calculated for the trajectory point V=6 km/s, H=60 km.


Том 4, 2006 год



Представлены результаты разработки модели неравновесного излучения молекулярных компонентов CO, CN, C2, NO в ударном слое при полете в атмосфере Марса. Для верификации моделей проведены экспериментальные исследования в электроразрядной ударной трубе ТЭР ЦАГИ. На основе разработанной кинетической и численной модели, основанной на 2-D полных уравнениях Навье- Стокса, проведена оценка лучистых тепловых потоков к критической точке аппарата Mars Probe и аппарата сегментально- конической формы. Для последнего также проведен оценочный расчет лучистого теплового потока в донной области для точки траектории V=6 км/с, H=60 км.

неравновесные процессы, излучение, ударные волны, вход в атмосферу Марса


Том 4, 2006 год



1. Gorelov, V.A., Gladyshev, M.K., Kireev, A.Yu., Tchebureev, V.G., and Shilenkov, S.V., “Nonequilibrium Ionization and Radiation Behind Shock Wave in the Martian Atmosphere.” Proceedings of the 3-d European Symposium on.Aerothermodynamics for Space Vehicles. ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 24-26 Nov. 1998, SP-426, pp.429 -437
2. Горелов, В.А., Гладышев, М.К., Киреев, А.Ю., Шиленков, С.В., “Неравновесная ионизация за сильной ударной волной в атмосфере Марса”, ПМТФ, т..41, N6, 2000, с.970-975.
3. Кузнецова, Л.А., Кузьменко, Н.Е., Кузяков, Ю.Ю., Пластинин, Ю.А., Вероятности оптических переходов двухатомных молекул, М., Наука, 1980.
4. Losev, S.A., et al., “Radiation of a Mixture CO2-N2-Ar in Shock Waves: Experiment and Modelling“ Proceedings of the 3-d European Symposium on Aerothermodynamics for Space Vehicles. ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 24-26 Nov. 1998, SP-426, pp.437-444.
5. Правилов, А.М., Фотопроцессы в молекулярных газах, М., Энергоатомиздат, 1992.
6. Povch, M.M., and Skubenich, V.V., "NO Electronic States Excitation by Electron Impact," Proceedings. of VIII International Conference on Phenomena in Electron - Atomic Collisions, Beograd, Vol. 1, 1973, pp. 383-384.
7. Gross, R.W.F., and Cohen N., "Temperature Dependence of Chemiluminiscent Reactions II. Nitric Oxide Afterglow." Journal of Chemical Physics, Vol. 48, No. 6, 1968, pp. 2582-2590.
8. Drakes, J.A., McGregor, W.K., and Mason, A.A., "Two-Electron Exchange in Collisions of Neutral Molecules”, Journal of Chemical Physics, v.99, N 10, 1993, pp.7813-7818
9. Gorelov, V.A., Kildushova, L.A., and Kireev, A.Y., "Ionization Particularities Behind Intensive Shock Waves in Air at Velocities of 8-15 km/s," AIAA Paper 94-2051, June 1994.
10. Gorelov, V.A., et.al. “Experimental and Numerical Study of Nonequilibrium Ultraviolet NO and N2+ Emission in Shock-Layer”, Journal of Thermophysics and Heart Transfer, v.12, N2, 1998, pp 172-180.
11. Thomas, G.M., and Menard, W.A., “Experimental Measurements of Nonequilibrium and Equilibrium Radiation from Planetary Atmospheres”, AIAA Journal, v.4, N2, 1966, pp.227-237.
12. Yegorov, I.V.,“The Numerical Simulation of Vibration- Dissociation Interaction at Hypersonic Overflow”, AIAA Paper 96-1894, June 1996.
13. Kuznetsova, L.A. and Surzhikov, S.T., “Databases on Radiation Characteristics of Mars Atmospheric Partially Dissociated and Ionized Gas Species”, ISTC Report N 036-A/7, 1997
14. Tauber, M.E., and Sutton, K., “Stagnation Point Radiative Heating Relations for Earth and Mars Entries.” Journal of Spacecraft and Rockets, v.28, N1, 1991, pp.40-42.
15. Sutton K., Graves R.A. “General Stagnation Point Convective Heating Equation for Arbitrary Gas Mixture”, NASA TR R376, Nov., 1971