ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УДАРНО НАГРЕТОГО ВОЗДУХА В ВИДИМОЙ И ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА
- Авторы: Козлов П.В.1, Забелинский И.Е.1, Быкова Н.Г.1, Герасимов Г.Я.1, Левашов В.Ю.1
-
Учреждения:
- Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
- Выпуск: № 5 (2023)
- Страницы: 138-146
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/135112
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708423600148
- EDN: https://elibrary.ru/TMYOVI
- ID: 135112
Цитировать
Аннотация
Измерены интегральные и временные спектральные характеристики ударно нагретого воздуха в интервале скоростей ударной волны от 7.35 до 10.4 км/с при давлении перед фронтом ударной волны p0 = 0.25 Торр. Эксперименты проведены на ударной установке DDST-M Института механики МГУ. Исследован диапазон волн излучения λ = 600–1100 нм, соответствующий видимой и ближней инфракрасной областям спектра, в которых основной вклад в излучение дают атомарные линии азота и кислорода. Проведен анализ полученных интегральных по времени спектрограмм излучения. Выделены особенности временных осциллограмм для наиболее типичных атомарных линий спектра. Данные измерений сравниваются с экспериментальными данными других авторов.
Об авторах
П. В. Козлов
Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: levashovvy@imec.msu.ru
Россия, Москва
И. Е. Забелинский
Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: levashovvy@imec.msu.ru
Россия, Москва
Н. Г. Быкова
Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: levashovvy@imec.msu.ru
Россия, Москва
Г. Я. Герасимов
Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: levashovvy@imec.msu.ru
Россия, Москва
В. Ю. Левашов
Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: levashovvy@imec.msu.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Wessen R.R., Propster P., Cable M. et al. Developing compelling and science-focused mission concepts for NASA competed mission proposals // Acta Astronaut. 2022. V. 191. P. 502–509.
- Leitner J., Hyde T. Modernizing NASA’s risk classification system // Acta Astronaut. 2023. V. 202. P. 333–340.
- Суржиков С.Т., Яцухно Д.С. // Анализ летных данных по конвективному и радиационному нагреву поверхности спускаемого марсианского космического аппарата SCHIAPARELLI // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 6. С. 73–84.
- Суржиков С.Т. Пространственная задача радиационной газовой динамики командного модуля Апполон-4 при сверхорбитальном входе в атмосферу // Из. РАН. МЖГ. 2018. № 2. С. 149–160.
- Uyanna O., Najafi H. Thermal protection systems for space vehicles: A review on technology development, current challenges and future prospects // Acta Astronaut. 2020. V. 176. P. 341–356.
- Колесников А.Ф., Васильевский С.А., Щелоков С.Л., Чаплыгин А.В., Галкин С.С. Анализ возможностей локального моделирования аэродинамического нагрева в мощном ВЧ-плазмотроне ВГУ-3 // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 6. С. 116–124.
- Reyner P. Survey of high-enthalpy shock facilities in the perspective of radiation and chemical kinetics investigations // Prog. Aerospace Sci. 2016. V. 85. P. 1–32.
- Brandis A.M., Johnson C.O., Cruden B.A. Investigation of non-equilibrium radiation for Earth entry // AIAA Paper 2016-3690. 19 p.
- Kozlov P.V., Surzhikov S.T. Nonequilibrium radiation NO in shocked air // AIAA Paper 2017–0157. 16 p.
- Gu S., Olivier H. Capabilities and limitations of existing hypersonic facilities // Prog. Aerospace Sci. 2020. V. 113. № 100607. 27 p.
- Герасимов Г.Я., Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Левашов В.Ю. Исследование радиационных характеристик высокотемпературных газов, проведенное в ударных трубах // Химическая физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 17–30.
- Быкова Н.Г., Забелинский И.Е., Ибрагимова Л.Б., Козлов П.В., Стовбун С.В., Тереза А.М., Шаталов О.П. Радиационные характеристики воздуха в ультрафиолетовой и вакуумно ультрафиолетовой областях спектра за фронтом сильных ударных волн // Химическая физика. 2018. Т. 37. № 2. С. 35–41.
- Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. Экспериментальное исследование излучательных характеристик ударно-нагретого воздуха в ультрафиолетовой и видимой областях спектра // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 6. С. 85–93.
- Kozlov P.V., Zabelinsky I.E., Bykova N.G., Gerasimov G.Ya., Levashov V.Yu., Tunik Yu.V. Experimental study of air radiation behand a strong shock wave // Acta Astronaut. 2022. V. 194. P. 461–467.
- Cruden B., Martinez R., Grinstead J., Olejniczak J. Simultaneous Vacuum Ultraviolet through Near IR Absolute Radiation Measurement with Spatiotemporal Resolution in an Electric Arc Shock Tube // AIAA Paper 2009–4240. 13 p.
- Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Акимов Ю.В., Левашов В.Ю., Герасимов Г.Я., Тереза А.М. Развитие методики регистрации интенсивности излучения газов за фронтом сильных ударных волн // Химическая физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 26–33.
- NIST Atomic Spectra Database, Version 5.10. Gaithersburg: NIST, 2022. https://doi.org/10.18434/T4W30F
- Kazakov V.V., Kazakov V.G., Kovalev V.S., Meshkov O.I., Yatsenko A.S. Electronic structure of atoms: atomic spectroscopy information system // Phys. Scr. 2017. V. 92. № 105002. 6 p.
- Brandis A.M., Johnston C.O., Cruden B.A., Prabhu D., Bose D. Uncertainty analysis and validation of radiation measurements for Earth reentry // J. Thermophys. Heat Trans. 2015. V. 29. P. 209–221.
- Jung Y.-D., Kim C.-G. Classical bremsstrahlung radiation from electron–ion encounters in a nonideal plasma // J. Plasma Phys. 2022. V. 67. P. 191–197.
- Lemal A., Jacobs C.M., Perrin M.-Y., Laux C.O., Tran P., Raynaud E. Prediction of nonequilibrium air plasma radiation behind a shock wave // J. Thermophys. Heat Trans. 2016. V. 30. P. 197–210.
- Суржиков С.Т. Расчет неравновесного излучения ударных волн воздухе с использованием двух моделей // Изв. РАН. МЖГ. 2019. № 1. С. 99–114.
- Brandis A.M., Cruden B.A. Benchmark shock tube experiments of radiative heating relevant to earth re-entry // AIAA Paper. 2017. № 2017–1145.
- Parker R., Dufrene A., Holden M., Wakeman T. Shock-front emission measurements at 10 km/s // AIAA Paper 2011–715. 11 p.