Динамическое воздействие плазменной струи на объект «космического мусора»
| 1Шувалов, ВА, Горев, НБ, 1Токмак, НА, Письменный, НИ, Осиновый, ГГ 1Інститут технічної механіки Нацiональної академії наук України i Державного космічного агентства України, Дніпропетровськ |
| Косм. наука технол. 2017, 23 ;(1):36-49 |
| https://doi.org/10.15407/knit2017.01.036 |
| Язык публикации: русский |
Аннотация: Разработана методология физического (стендового) моделирования длительного воздействия высокоэнергичных (Ei>> 100 эВ) ионов потока разреженной плазмы на материал внешнего покрытия объекта «космического мусора», а именно ІII ступени РН «Циклон-3», применительно к процессам распыления материала и передачи импульса ионов на объект в проекте Европейского космического агентства LEOSWEEP. Методология основана на применении процедуры ускоренных ресурсных испытаний и критерия эквивалентности для двух режимов воздействия: в ионосфере Земли и на стенде.
|
| Ключевые слова: динамическое взаимодействие, космический мусор, плазменная струя, распыление, сила |
References:
1.Арифов У. А. Взаимодействие атомных частиц с поверхностью твёрдого тела. — М.: Наука, 1968. — 371 с.
2. Баранцев Р. Г. Взаимодействие разреженных газов с обтекаемыми поверхностями. — М.: Наука, 1975. — 344 с.
3. Белан Н. В., Ким В. П., Оранский А. И., Тихонов В. Б. Стационарные плазменные двигатели. — Харьков: Хар. авиац. ин-т., 1989. — 284 с.
4. Данилин Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения плёнок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.
5. Ерофеев А. И. О влиянии шероховатости на взаимодействие потока газа с поверхностью твердого тела // Механика жидкостей и газа. — 1967. — № 6. —С. 82—89.
6. Ивановский Г. Ф., Петров В. И. Ионно-плазменная обработка материалов. — М.: Радио и связь, 1986. — 284 с.
7. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла. — М.: Мир, 1967. — 506 с.
8. Плешивцев Н. В. Катодное распыление. — М.: Атомиздат, 1968. — 347 с.
9. Пярнпуу А. А. Модель взаимодействия разреженного газа с поверхностью твердого тела // Тр. IV Всесоюз. конф. по динамике разреженных газов и молекулярной газовой динамике. — М.: Центр. аэродогидродин. ин-т, 1977. — С. 464—469.
10. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. М. Бериша. — М.: Мир, 1986. — Т. II. — 485 с.
11. Рыжов Ю. А. Взаимодействие разреженного потока большой скорости с поверхностью твердого тела // Проблемы механики и теплообмена в космической технике / Под ред. О. М. Белоцерковского. — М.: Машиностроение, 1982. — С. 99—114.
12. Шувалов В. А. Моделирование взаимодействия тел с ионосферой. — Киев: Наук. думка, 1995. — 180 с.
13. Шувалов В. А., Бандель К. А., Приймак А. И., Кочубей Г. С. Магнитогидродинамическое торможение «намагниченных» планет в потоке плазмы солнечного ветра // Космічна наука і технологія. — 2009. — 15, № 6. — С. 3—13.
14. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Приймак А. И. и др. Моделирование радиационной электризации подветренных поверхностей космических аппаратов на полярной орбите в ионосфере Земли // Космічна наука і технологія. — 2001. — 7, № 5/6. — С. 30—43.
15. Шувалов В. А., Кулагин С. Н., Кочубей Г. С., Токмак Н. А. Моделирование эффектов МГД-взаимодействия тел с атмосферой Земли в потоке разреженной плазмы // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 5. —С. 29—39.
16. Шувалов В. А., Письменный Н. И., Кочубей Г. С., Носиков С. В. Потери мощности солнечных батарей космического аппарата в полярной ионосфере и магнитосфере Земли // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 3. — С. 5—15.
17. Шувалов В. А., Приймак А. И., Губин В. В. Радиационная электризация элементов конструкций космических аппаратов. Физическое моделирование, накопление и нейтрализация заряда // Космич. исслед. — 2001. —39, № 1. — С. 18—28.
18. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Резниченко Н. П. Деградация полимерных пленок космических аппаратов при длительном воздействии потоков атомарного кислорода и вакуумного ультрафиолетового излучения // Космічна наука і технологія. — 2015. — 21, № 5. —С. 56—68.
19. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Резниченко Н. П. Физическое моделирование воздействия атомарного кислорода и вакуумного ультрафиолета на полимеры в ионосфере Земли // Приборы и техника эксперимента. — 2016. — 59, № 3. — С. 114—122. —
DOI: 10.7868/S0032816216020269.
20. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Цокур А. Г., Кочубей Г. С. Динамическое взаимодействие космического аппарата с разреженной плазмой при движении под «магнитным парусом» // Космічна наука і технологія. — 2014. — 20, № 3. — С. 14—21.
21. Bombardelli C., Pela’ez J. Ion beam Shepherd for Contactless Space Debris Removal // J. Guidance and Dynamics. — 2011. — 34, N 3. — Р. 916—920.
22. Kitamuza S., Hayakawa Y., Kawamoto S. A Reorbiter for GEO Large Space Debris Using Ion Beam Irradiation // The 32-nd Intern. Electric Propulsion Conference. — Wiesbaden, Germany. IEPC — 2011 — 087, September 11 — 15, 2011. — 10 p.
23. Merino M., Ahedo E., Bombardelli C., Urrutxua H., Pela`ez J. Hypersonic plasma plume expansion in space // The 32-nd Intern. Electric Propulsion Conference. — Wiesbaden, Germany. IEPC — 2011 — 086. September 11 — 15. 2011. — 14 p.
2. Баранцев Р. Г. Взаимодействие разреженных газов с обтекаемыми поверхностями. — М.: Наука, 1975. — 344 с.
3. Белан Н. В., Ким В. П., Оранский А. И., Тихонов В. Б. Стационарные плазменные двигатели. — Харьков: Хар. авиац. ин-т., 1989. — 284 с.
4. Данилин Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения плёнок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.
5. Ерофеев А. И. О влиянии шероховатости на взаимодействие потока газа с поверхностью твердого тела // Механика жидкостей и газа. — 1967. — № 6. —С. 82—89.
6. Ивановский Г. Ф., Петров В. И. Ионно-плазменная обработка материалов. — М.: Радио и связь, 1986. — 284 с.
7. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла. — М.: Мир, 1967. — 506 с.
8. Плешивцев Н. В. Катодное распыление. — М.: Атомиздат, 1968. — 347 с.
9. Пярнпуу А. А. Модель взаимодействия разреженного газа с поверхностью твердого тела // Тр. IV Всесоюз. конф. по динамике разреженных газов и молекулярной газовой динамике. — М.: Центр. аэродогидродин. ин-т, 1977. — С. 464—469.
10. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. М. Бериша. — М.: Мир, 1986. — Т. II. — 485 с.
11. Рыжов Ю. А. Взаимодействие разреженного потока большой скорости с поверхностью твердого тела // Проблемы механики и теплообмена в космической технике / Под ред. О. М. Белоцерковского. — М.: Машиностроение, 1982. — С. 99—114.
12. Шувалов В. А. Моделирование взаимодействия тел с ионосферой. — Киев: Наук. думка, 1995. — 180 с.
13. Шувалов В. А., Бандель К. А., Приймак А. И., Кочубей Г. С. Магнитогидродинамическое торможение «намагниченных» планет в потоке плазмы солнечного ветра // Космічна наука і технологія. — 2009. — 15, № 6. — С. 3—13.
14. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Приймак А. И. и др. Моделирование радиационной электризации подветренных поверхностей космических аппаратов на полярной орбите в ионосфере Земли // Космічна наука і технологія. — 2001. — 7, № 5/6. — С. 30—43.
15. Шувалов В. А., Кулагин С. Н., Кочубей Г. С., Токмак Н. А. Моделирование эффектов МГД-взаимодействия тел с атмосферой Земли в потоке разреженной плазмы // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 5. —С. 29—39.
16. Шувалов В. А., Письменный Н. И., Кочубей Г. С., Носиков С. В. Потери мощности солнечных батарей космического аппарата в полярной ионосфере и магнитосфере Земли // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 3. — С. 5—15.
17. Шувалов В. А., Приймак А. И., Губин В. В. Радиационная электризация элементов конструкций космических аппаратов. Физическое моделирование, накопление и нейтрализация заряда // Космич. исслед. — 2001. —39, № 1. — С. 18—28.
18. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Резниченко Н. П. Деградация полимерных пленок космических аппаратов при длительном воздействии потоков атомарного кислорода и вакуумного ультрафиолетового излучения // Космічна наука і технологія. — 2015. — 21, № 5. —С. 56—68.
19. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Резниченко Н. П. Физическое моделирование воздействия атомарного кислорода и вакуумного ультрафиолета на полимеры в ионосфере Земли // Приборы и техника эксперимента. — 2016. — 59, № 3. — С. 114—122. —
DOI: 10.7868/S0032816216020269.
20. Шувалов В. А., Токмак Н. А., Цокур А. Г., Кочубей Г. С. Динамическое взаимодействие космического аппарата с разреженной плазмой при движении под «магнитным парусом» // Космічна наука і технологія. — 2014. — 20, № 3. — С. 14—21.
21. Bombardelli C., Pela’ez J. Ion beam Shepherd for Contactless Space Debris Removal // J. Guidance and Dynamics. — 2011. — 34, N 3. — Р. 916—920.
22. Kitamuza S., Hayakawa Y., Kawamoto S. A Reorbiter for GEO Large Space Debris Using Ion Beam Irradiation // The 32-nd Intern. Electric Propulsion Conference. — Wiesbaden, Germany. IEPC — 2011 — 087, September 11 — 15, 2011. — 10 p.
23. Merino M., Ahedo E., Bombardelli C., Urrutxua H., Pela`ez J. Hypersonic plasma plume expansion in space // The 32-nd Intern. Electric Propulsion Conference. — Wiesbaden, Germany. IEPC — 2011 — 086. September 11 — 15. 2011. — 14 p.