Создана теория для улучшения контроля над полетами на сверхзвуке

Российские физики и механики создали теоретическую модель, которая описывает процесс формирования микроволновых разрядов в газе и его нагрев до высокой температуры. Этот феномен можно использовать для воздействия на потоки газа вблизи летательных аппаратов и управления их полетом на сверхзвуковых скоростях. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ).

"Предложенная модель интересна как с фундаментальной точки зрения, так и с прикладной, потому что она помогает прогнозировать оптимальные условия для снижения плотности газа в сверхзвуковых потоках. Это даст возможность управлять скоростью и направлением движения летательных аппаратов, а значит, снизить вероятность их крушения", — заявил доцент Казанского национального исследовательского технического университета Алмаз Сайфутдинов.

Как объясняют физики, вблизи летательных аппаратов, движущихся со сверхзвуковой скоростью, возникают зоны точечного нагрева и изменения плотности газа, которые могут влиять на направление и скорость движения объекта. Российские ученые разработали теорию, которая позволяет управлять движением потоков газа, возникающих в процессе этого нагрева, и использовать их для контроля направления полета.

Теория описывает, как сверхвысокочастотные импульсы микроволнового излучения взаимодействуют с различными молекулами и атомами, присутствующими в воздухе и в других газообразных средах. При определенных условиях среды эти разряды порождают нитевидные скопления из плазмы, внутри которых газ нагревается до температуры порядка 830 градусов Цельсия и выше.

Образование этих нитевидных структур из плазмы приводит к появлению большого числа заряженных частиц, а также к формированию разреженной области пространства, которая облегчает движение летательного аппарата и меняет траекторию его движения. Российские ученые выяснили, как именно образуется эта плазменная нить из более разреженного скопления заряженных частиц, и определили, с какой скоростью она образуется в зависимости от состава газовой среды.

Как надеются физики, разработанная ими теоретическая модель и полученные при ее помощи результаты расчетов помогут в разработке так называемых плазменных актуаторов — устройств для управления газовыми потоками у поверхности летательных и спускаемых космических аппаратов. Их создание значительно улучшит контроль над полетами на сверхзвуковых скоростях, подытожили исследователи.