纯碳/碳材料烧蚀对飞行器等离子体流场的影响

• 作者: 聂春生 袁野 周禹 黄建栋 陈轩 张青青
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 飞行器纯碳/碳材料 烧蚀 等离子体流场 电子数密度
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 320-326
• 页数: 7页
• 分类号: V411.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.02.010

摘要

高速飞行器表面的防热材料在气动加热产生的高温下会分解烧蚀,烧蚀产物进入空气边界层流场后,与流场中的高温空气进行复杂化学反应,对飞行器周围空气流场中组分浓度和等离子体分布产生影响.通过高频等离子体风洞,采取高频感应加热的方式产生超音速高温气流,在相同外形的纯碳碳材料模型和铜制水冷模型周围形成高温绕流流场.利用朗缪尔探针对距离模型不同高度位置的电子数密度进行测试,试验结果表明:当纯碳/碳材料模型处于明显的烧蚀状态时,烧蚀产物会对流场中的电子数密度产生影响,电子数密度低于铜质水冷模型纯空气绕流流场的电子数密度;纯碳/碳材料模型的多个试样在发生烧蚀后的流场电子数密度均随着质量烧蚀速率的增加而减小;纯碳/碳材料烧蚀产物仅影响距离壁面一定距离流场的电子数密度,远离壁面的流场中电子数密度与纯空气流场接近.