Рeculiarities of photoionization about high-speed aircrafts
In the paper the formation of air photoionization aura ahead a shock wave about entering into the Earth’s atmosphere with a speed ~12 km/s aircraft is considered. The approached model of this effect based on the analysis of corresponding experimental data is presented. At application of this model, calculations of nonequilibrium viscous shock layer thermophysical parameters were used at flight altitudes 40-80 km. Data on shock layer and photoionization aura plasma influence on electromagnetic waves reflection and absorption processes in different frequency ranges are obtained.
В работе рассматривается эффект образования перед головной ударной волной около летательного аппарата входящего в атмосферу Земли со скоростью ~ 12 км/с ореола фотоионизации воздуха. Представлена приближенная модель этого эффекта, основанная на анализе соответствующих экспериментальных данных. При применении этой модели использовались результаты расчетов термофизических параметров неравновесного вязкого ударного слоя при полете на высотах 40-80 км. Получены данные по эффектам влияния плазмы ударного слоя и фотоионизационного ореола на процессы отражения и поглощения электромагнитных волн в различных частотных диапазонах.
1. Jenniskens P. et al. Preparing for Hyperspeed MAC: an observing campaign to monitor the entry of the Genesis Sample Return Capsule// Earth, Moon and Planets vol. 95, № 1–4, 2005, pp 339–360.
2. Omura M., Presley L. Electron density measurements ahead of shock waves in air// AIAA J. vol. 7, № 12, 1969, pp2353-2365.
3. Горелов В.А., Кильдюшова Л.А. Экспериментальные исследования параметров ионизованного воздуха перед сильной ударной волной// Изв. АН СССР, МЖГ, №2, 1971, стр.147-151.
4. Горелов В.А., Кильдюшова Л.А., Чернышев В.М. Об ионизации воздуха перед фронтом сильной ударной волны// Труды ЦАГИ, Вып.2043, 1980, стр. 148-161.
5. Gorelov V.A., Kildushova L.A., Kireev A.Yu. Ionization particularities behind intensive shock waves in air at velocities of 8–15 km/s.// AIAA Paper 94–2051, 1994.
6. Зейдель А.Н., Шрейдер Е.Я. Спектроскопия вакуумного ультрафиолета, М. изд. «Наука», 1967.
7. Yoshizava R., Fujita K., Ogava H., Inatani Y. Numerical Analysis of Shock Wave with Precursor Heating.// AIAA Paper 2007–809, 2007.
8. Gorelov V.A., Kireev A.Yu., Shilenkov S.V., Surzhikov S.T. Prediction of nonequilibrium ionization and emission at superorbital flight in air.// AIAA Paper 2004–2380, 2004.
9. Laux C.O. et al. Ionization mechanism in two-temperature air plasmas.// AIAA Paper 99-3476, 1999.
