Воздействие электрических разрядов на структуру и параметры высокоскоростного воздушного потока тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

На правах рукописи

ЛЕОНОВ Сергей Борисович

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ НА СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

01.02.05 - механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Институте высоких температур РАН.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор

ВатажинА. Б.;

доктор физико-математических наук,

профессор

Ходатаев К.В.;

доктор технических наук, профессор \ •

Горелов В.А.

Ведущая организация:

Институт теоретической и прикладной механики СО РАН.

Защита состоится "29" ноября 2006 г. в 11 ч. 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д 002.110.03 при Объединенном институте высоких температур РАН по адресу: 125412, г. Москва, ул. Ижорская, 13/19, Институт высоких температур РАН, Экспозиционный зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИВТ РАН. Автореферат разослан " 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор технических наук ^ ,«.;«_• В А- Зейгарник

© Объединенный институт высоких температур РАН, 2006 © Институт высоких температур РАН, 2006

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящей диссертационной работе излагаются результаты экспериментальных исследований в области Плазменной Аэродинамики (ПА) и сопутствующих областях, полученные автором самостоятельно и в составе научных коллективов в период с 1980 по 2004 г. Значительная часть результатов опубликована в более 80 научных публикациях и многих отчетах, докладывалось на более 40 конференциях, симпозиумах и научных совещаниях.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, содержит !/09 страниц текста с ЗУ рисунками. Совокупный список литературы содержит наименования.

Первая глава посвящена обзору экспериментальных и теоретических работ по направлениям, имеющим непосредственное отношение к теме диссертационной работы: электрические разряды в газовом потоке, снижение сопротивления движению тел в атмосфере, модификация структуры течения при воздействии разрядов и влияние плазмы на протекание химических реакций.

Во второй главе приведено описание поведения электрических разрядов в условиях внешнего высокоскоростного потока. Подробно изложены результаты экспериментов по эрозионной плазменной струе, одноэлектродному ВЧ-разряду и многоэлектродному поверхностному разряду ввиду того, что значительная часть плазмо-аэродинамических экспериментов проводилась именно с такими генераторами.

В третьей главе кратко изложены особенности применения диагностических методов в условиях воздушного высокоскоростного потока и пространственно неоднородных электрических разрядов.

Основные результаты изложены в четвертой и пятой главах диссертации. В них приведены данные экспериментальных исследований влияния плазмы газовых разрядов на параметры обтекания тел (четвертая глава), структуру течения у поверхностей (пятая глава) и их анализ. Подробно обсуждается проблема снижения аэродинамического сопротивления как, с одной стороны, наиболее популярная в последние 10 лет, так и, с другой стороны, отражающая все основные вопросы энергетического метода управления потоками. Проведен сравнительный анализ экспериментальных результатрв с расчетными результатами, полученными для близких к эксперименту условий. Сформулирован критерий эффективности применения энергетического метода снижения сопротивления. Изложены экспериментальные данные по влиянию плазменных струй на подъемную силу модельного крыла. Получены данные по влиянию разрядов на отрыв потока. Обсуждается способ управления структурой течения в гиперзвуковом воздухозаборнике. Изложен взгляд автора на эффективность плазменного влияния на параметры высокоскоростного потока.

В шестой главе приведены экспериментальные данные по электроразрядной инициации горения и перемешиванию топливовоздушной смеси в высокоскоростном

потоке. Подробно обсуждается проблема адекватности трактовки видеонаблюдений и спектроскопических измерений.

В заключении приводятся основные выводы, сделанные по результатам исследований, и обсуждаются вопросы, связанные с практическими приложениями. -

2. ФОРМАЛЬНЫЕ ОСНОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Постановка задачи

На сегодняшний день «Плазменная Аэродинамика» (ПА) является активно формирующейся отраслью прикладной науки на стыке физики плазмы и аэромеханики. Практические успехи обоих разделов хорошо известны. Исчерпание значительной части потенциала традиционных средств стимулирует применение плазменных генераторов для решения принципиальных задач механики газовых течений и динамики движения тел в атмосфере.

В основе проводимых исследований лежат несколько принципиально важных идей. Перечислим некоторые из них:

• Структура газового течения может быть существенно изменена за счет энергоподвода. В практических случаях локальный нестационарный подвод энергии может быть осуществлен эффективно методами газового разряда.

• Параметры пограничного слоя (ПС) могут быть модифицированы как за счет теплоподвода, так и с помощью объемных сил в электромагнитных полях в ионизованном газе приповерхностного разряда. Это дает возможность для управления касательными напряжениями и устойчивостью ПС.

• Структура фронта ударной волны (УВ) в плазме модифицируется существенным образом по сравнению с начальным газом вследствие механизма формирования слоев пространственного заряда. Это может приводить к снижению потерь полного давления при прохождении газа через УВ в условиях возбуждения газового разряда.

• Свойства электрических разрядов в газовом потоке во многих случаях существенно отличаются от их поведения в покоящемся газе. Генерация неоднородных, неравновесных и нестационарных типов разряда существенно снижает уровень требуемой мощности для достижения необходимого физического эффекта.

• Неравновесная плазма электрического разряда обладает способностью существенного повышения реакционной способности топлива и окислителя без значительного увеличения температуры среды. Это важно для ускорения зажигания и интенсификации высокоскоростного горения.

Таким образом, целью представляемой работы является экспериментальное исследование свойств электрических разрядов в высокоскоростных воздушных потоках и влияния электрических разрядов различных видов на структуру и параметры воздушного потока.

Сформулируем основные научные задачи, решаемые в рамках данной работы.

1. Экспериментальное исследование процессов формирования и динамики электрических разрядов и плазменной струи электроразрядного источника в сверхзвуковом потоке воздуха.

2. Экспериментальное исследование эффекта снижения сопротивления тел вращения в сверхзвуковом и трансзвуковом потоках при генерации перед телом плазменных образований и выдуве высокоэнтальпийных струй.

3. Экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование модификации структуры воздушного высокоскоростного потока при генерации приповерхностных разрядов.

4. Экспериментальное изучение нетеплового эффекта поверхностного барьерного разряда на структуру течения над профилированной поверхностью.

5. Демонстрация зажигания топлива при его непосредственной инжекции в высокоскоростной поток и интенсификации смешения с помощью фила-ментарного электрического разряда.

2.2. Актуальность решаемых задач

Важная часть ПА подхода заключается в мотивации задач данного научного направления. Обоснование задач может быть представлено следующим образом:

1. Общепринятые газодинамические методы не позволяют решить все насущные проблемы управления потоком, лолетом тел в атмосфере и высокоскоростного горения, особенно в нерасчетных режимах. Для этого требуются дополнительные механизмы воздействия на поле течения, термодинамические и химические свойства среды.

2. Важные аэродинамические задачи могут быть решены методами ПА. К таковым относятся: снижение сопротивления давления и сопротивления трения; стабилизация и управление параметрами отрывных зон; управление конфигурацией ударных волн в воздухозаборниках, диффузорах и аэродинамических каналах; управление режимами высокоскоростного горения; изменение масштаба турбулентности в потоке.

Плазменная технология может предоставить обширный набор возможных приложений в области практической аэродинамики. Очевидно, что не все из них получат реальное развитие. На сегодняшний день два направления представляются наиболее перспективными и имеют максимальный уровень научной проработки:

• Управление параметрами воздушного потока и полетом тел в атмосфере.

• Управление горением топлива с помощью электрических разрядов.

В последние 15 лет в ПА получен значительный объем новых данных. Практическое использование полученных результатов позволит решить некоторые важные технические задачи. Среди них, например, увеличение скорости полета тел метания и аэродинамических объектов в атмосфере, увеличение аэродинамического качества летательных аппаратов (ЛА), особенно в критических режимах, разработка «коротких» авиационных двигателей (ГПВРД), снижение заметности ЛА, снижение шума и вредных выбросов в атмосферу, и т.п.

В данной области успешно работают коллективы исследователей ИВТ РАН, МГУ, ИТПМ, МРТИ, МФТИ, ФТИ им. Иоффе и др. К разработке новых технологий плазменного управления привлечены значительные силы в университетах и специализированных организациях HACA и ВВС США, а также национальных и международных агентств в Европе и Азии. Повышенный интерес к этой области развития прикладной науки отражается в возросшем числе публикаций по возможному применению электроразрядных и магнитогидродинамических эффектов для решения задач внешней и внутренней аэродинамики. С другой стороны, многие новые результаты не разглашаются.

2.3. Научная новизна работы

В данной диссертационной работе систематически изложены экспериментальные результаты по плазменной аэродинамике и их анализ за последние 15 лет. Многие из них были получены впервые (раздел С диссертации и раздел 4 автореферата). В частности, впервые был проведен цикл систематических измерений эффекта плазменных струй на аэродинамические характеристики тел в сверхзвуковом потоке, сформулирован критерий эффективности воздействия и экспериментально получена зависимость эффективности от начальных параметров, описан эффект отрыва пограничного слоя при генерации разряда на плоской стенке, продемонстрирован эффект нетеплового воздействия поверхностного разряда на структуру трансзвукового течения, продемонстрировано зажигание неперемешанного топлива в сверхзвуковом потоке электрическим разрядом.

2.4. Практическая значимость

Конструирование современных высокоскоростных ЛА и совершенствование существующих управляемых и неуправляемых ЛА связано с комплексным решением

ряда научно-технических проблем принципиального характера. В настоящее время становится понятным, что потенциал традиционных аэродинамических технологий не обеспечивает возрастающих требований к тактико-техническим характеристикам ЛА. Известные результаты проработок по созданию транспортных систем следующего поколения в России и за рубежом, а также опыт создания и эксплуатации космических аппаратов многоразового использования показывает, что указанные выше проблемы и зачастую противоречивые требования могут быть разрешены только в рамках комплексных подходов с использованием нетрадиционных и новых технологий. Возможно, магнитоплазменная аэродинамическая технология в настоящее время является единственной альтернативой эволюционному пути развития традиционной аэродинамики.

Результаты, изложенные в диссертационной работе, представляют не только академический, но и практический интерес при формировании облика летательных аппаратов и газодинамических/энергетических установок следующего поколения. По-видимому, следующие шаги в этой области могли бы быть тесно связаны с работой отраслевых институтов и специализированных конструкторских организаций.

2.5. Достоверность полученных результатов

Приведенные в диссертации экспериментальные результаты получены на различных экспериментальных установках с привлечением различных измерительных методик. Частично аналогичные наблюдения выполнены другими авторами в России и за рубежом. Результаты в значительной степени совпадают в части пересечения постановки эксперимента. Наиболее важные эксперименты выполнены на «больших» экспериментальных установках ЦАГИ, ЦНИИМаш, ГосНИИАС, ВИКА им. Можайского, где основные измерения дублировались штатными системами, а соответствующие результаты подробно обсуждались с ведущими специалистами. Часть результатов сравнивается с данными численного анализа, выполненного признанными специалистами НИИМех МГУ, ЦАГИ, ВИКА им. Можайского, показывающего качественное и в ряде случаев количественное совпадение. Некоторые данные были целенаправленно перепроверены за рубежом. Таким образом, достоверность изложенных экспериментальных результатов является весьма высокой.

2.6. Апробация работы

Основные результаты работы были доложены лично автором и обсуждались на ряде международных и национальных конференций, симпозиумов, рабочих совещаний и семинаров, из которых наиболее значимыми являются: Международная конференция «МПА в аэрокосмических приложениях», ИВТАН, Москва (1999-2006); Weakly Ionized Gases Workshop, США.(1997-2006); International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, США-Франция-Италия-Австралия

(1999, 2003, 2005, 2006); Plasmadynamics and Lasers Conference, США (2000-2005); Всесоюзная Конференция по низкотемпературной плазме, Петрозаводск (1995); Конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород; HAKONE, Ирландия, (1999); Международный симпозиум «Термохимическая конверсия и МГТА», Санкт-Петербург, (2001-2006); EUCASS, Москва, (2005); Конгресс ICAS, Гамбург (2006) и др.

Квалификационная ценность результатов исследований признана международным научным сообществом, в частности, посредством предоставления фантов Международного Научно-Технического Центра (проекты МНТЦ №1870, N"2084, №3057). Результаты обсуждались в рамках выполнения Программ Президиума РАН № 20 и 09.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3.1. Введение и обзор литературы

Во введении сформулирован предмет «Плазменной Аэродинамики», выполнена постановка задачи и изложены формальные основания представления работы. Отдельный параграф посвящен личному вкладу автора в развитие направления.

На сегодняшний день (декабрь 2005 г.) автору неизвестны книги или монографии, непосредственно излагающие предмет плазменной аэродинамики. Вместе с тем, учитывая количество тематических конференций, объем публикаций весьма существенен [1-2]. Отметим отдельно два выступления акад. Г.Г.Черного, посвященные предмету ПА [3-4].

Наиболее близкими к теме являются две научные области: электрические разряды в газовых потоках и газодинамика при наличии зон энергоподвода. По-видимому, наиболее полное изложение физических явлений, сопутствующих генерации электрических разрядов в воздушном потоке, приведено в книгах Ю.П. Райзера [5-6]. Здесь рассмотрены электрические разряды различных частотных диапазонов (от постоянного тока до лазерного), включая механизм начального пробоя и основы кинетики низкотемпературной плазмы. С практической точки зрения, проблема электрического разряда в потоке изучалась для генерации высокоэнтальпийных течений в плазматронах, возбуждения рабочей среды в проточных лазерах, двигателей малой тяги для орбитальных аппаратов [7-9]; других, менее значительных, приложений. Несколько дальше от обсуждаемой темы находится обширная литература по магнитной гидродинамике.

Среди книг по газовой динамике отметим особо три [10-12], в которых влияние подвода энергии на течение обсуждается в интересующем нас аспекте. Книга [13] включает в рассмотрение эффекты электрического поля и ионизации.

В 1988 г. было зарегистрировано открытие [14], полученное совместно специалистами МРТИ, ФТИ им. А.Ф. Иоффе и НИИРП, где были заявлены эксперимен-

тально обнаруженные ранее неизвестные особенности сверхзвукового обтекания тел и распространения ударных волн в неравновесной слабоионизованной плазме, не-объясняемые нагревом газа в разрядной области.

Первый систематический обзор данных в области плазменной аэродинамики был написан в 1995 г. под руководством Р.Авраменко и А.Климова группой специалистов различных институтов при участии автора работы [15] на базе книги {16]. В последующие годы были выполнены несколько версий обзора данных по теме [17].

Попытки обобщения результатов в области магнитоплазменной аэродинамики (МПА) предпринимались и за рубежом. Большая аналитическая работа была выполнена Т. Кейном на основе доступных публикаций [18]. Насколько можно судить по статьям и выступлениям, обзорно-аналитическая работа проводится также в США Ч. Сухомелом и Д. Ванви [19]. Недавно опубликован обзор, выполненный учеными ИТПМ (Новосибирск) и посвященный, прежде всего, проблеме снижения аэродинамического сопротивления тел при полете в атмосфере [20].

В 2002 г. А.И. Климов успешно защитил докторскую диссертацию [21], посвященную прохождению ударных волн через разрядную область и управлению сверхзвуковым обтеканием моделей при помощи электрических разрядов. Фактически это была первая квалификационная работа по теме МПА.

Среди оригинальных статей следует отметить следующие. Работы [22[-[29] отражают существенные этапы в развитии идеи ПА. Работа [30] формулирует концепцию активного управления газовыми потоками. В работах [31] и [32] изложена идея управления горением с помощью генерации активных радикалов. Статья [33] излагает единый подход к управлению потоком и горением.

3.2. Электрические разряды в газовом потоке (глава 2)

Активные исследовательские работы по генерации плазменных потоков начались более 50 лет назад, в частности, в связи с необходимостью испытаний головных частей в высокоэнтальпийных течениях. Несмотря на это, сегодня нет жесткой классификации всех устройств, использующих газовый электрический разряд, ввиду их огромного разнообразия. В главе даны описания нескольких видов разряда, которые использовались в плазмоаэродинамических экспериментах. Акцент делается только на важные для дальнейшего изложения свойства этих разрядов и характеристики конкретных устройств. Выделим две взаимосвязанные группы принципиально важных параметров электрического разряда в газовом потоке:

- физические параметры плазмы (температура, плотность, времена релаксационных процессов),

- структурные и временные характеристики (скорость распространения, однородность, равновесие и стационарность).

Генерация однородной плазмы требует высоких энергозатрат. Для аэродинамических приложений (высота 0-20 км) начальная плотность среды высока, и поэтому для поддержания разряда требуемый уровень удельного энерговклада оказывается весьма значительным: w = 1-103 Вт/см3. Подобные проблемы характерны также и при управлении внутренними течениями и горением. Показано, что для заметного влияния плазмы на химию горения требуется, как минимум, степень ионизации а = = 10"4 или степень диссоциации около 5 = 10"3. Простые оценки необходимых энергозатрат показывают, что при однородном энерговкладе необходимо около 10 % полной энтальпии потока, что, видимо, технически трудно осуществимо.

В ряде важных случаев управление структурой плазмы и временным поведением может дать большой выигрыш в затрачиваемой энергии. Такие свойства плазмы, как сильная неоднородность пространственной структуры, неравновесный состав и нестационарное поведение дают шанс снижения необходимой энергии до приемлемого уровня при достаточно высоком эффекте.

Электрические разряды при высоком давлении часто неравновесны, неоднородны по структуре и нестационарны. Как правило, области энерговклада и плазмо-химической модификации газа локализуются в соответствии со структурой высокоскоростного течения. Формально индикаторами степени неравновесности, неоднородности и нестационарности могут быть безразмерный фактор температуры по отношению к колебательному/электронному возбуждению (или степени ионизации), линейный фактор, число Струхаля и число Дамкеллера по отношению к обобщенной релаксации r?r= Тр/Тд; rjd=df/d; St=rpiV/d; Da=rm/\/(J, где Г - соответствующая температура, V - скорость потока, d, dpi - характерный размер тела и плазменного образования.

Основным, влияющим на степень неравновесности разряда параметром, следует считать напряженность приведенного электрического поля Е/п. Например, в случае дугового разряда атмосферного давления E/n~1Td и температура электронов превышает газовую не более, чем на 10 %. В противоположность этому, в барьерном разряде E/r>~100Td. Температура электронов и колебательная температура в молекулярном газе оказываются больше газовой в десятки раз. Предполагается, что, изменяя конфигурацию и параметры питания, возможно получить разряды с необходимой степенью равновесия для решения конкретной задачи.

Величина скорости распространения разрядов приобретает особое значение в потоке, особенно при сверхзвуковой скорости. Она может составлять от единиц метров в секунду для дуги или факельного разряда до Vpi-1(f м/с в случае стример-ного разряда или режима световой детонации. Очевидно, что свойства поперечных непрерывных разрядов в потоке существенно отличаются от покоящегося газа.

Реализацию неоднородных неравновесных нестационарных разрядов в потоке опишем на примере одноэлектродного ВЧ-разряда [34, 35]. Эксперименты были проведены в аэродинамической трубе кратковременного действия ИАДТ-10 при статических давлениях от 100 до 300 Topp и числах Маха 0.02, 0.8 и 1.7. Схема эксперимента показана на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1. Принципиальная схема эксперимента по генерации филаментарного ВЧ-разряда в потоке

Рис. 3.2.2. Фотография одноэлектродного ВЧ-разряда филаментарного типа в потоке. Поток слева направо

Источник питания для возбуждения разряда имел следующие параметры: выходное напряжение составляло около 5 кВ, несущая частота была равна 27 МГц, а частота амплитудной модуляции составляла 0.1-1 кГц. ВЧ-резонансный преобразователь обеспечивает высокое напряжение для инициирования разряда. Вся система имеет падающую вольт-амперную характеристику, которая стабилизирует ток разряда. Средняя мощность энерговклада составляла 0.1-0.5 кВт. Если принять во внимание, что типичное время жизни филамента составляет 50-100 мкс, а частота появления 3-10 кГц, то энергия, подводимая к отдельному каналу, достигает 0.1 Дж.

Шлирен- и теневые фотографии были сделаны с длительностью вспышки осветителя около 1 мкс. Синхронизация осуществлялась посредством регистрации собственного свечения плазмы фотосенсором. Прямой теневой метод дает информацию о ранней стадии генерации плазменного канала. Для измерений скорости распространения использовалвЬь два оптических метода: метод, основанный на регистрации свечения плазменных каналов, и метод, основанный на шлирен-сенсорах (т.е. на регистрации градиента плотности).

Типичная фотография плазменного канала в высокоскоростном потоке воздуха показана на рис. 3.2.2. Плазменные филаменты распространяются от электрода в поток и вырастают до 5 см, прежде чем их сносит вниз по потоку. Теневые снимки показывают тепловые следы стримеров, вырождающиеся в турбулентные области, по мере того, как они уносятся вниз по потоку. Изучение фотографий, теневых фотоснимков и разрешенной во времени интенсивности свечения показывает, что при стандартном режиме в поле наблюдения существует только одна плазменная нить.

Был найден особый режим генерации нитевидных ВЧ-разрядов в сверхзвуковом потоке воздуха. В этом режиме основная доля плазменных нитей генерируется в носовой части модели и направлена вверх по потоку. Скорости распространения плазменных образований следующие:

скорость проникновения (Y-компонента) - 106см/с и более;

скорость движения (Х-компонента) - равна скорости воздушного

потока;

скорость расширения - типичная для тепловой

каверны (около 20 м/с).

Чтобы полностью охарактеризовать параметры канала (особенно для корневой области), могут быть условно выделены несколько временных масштабов в пределах длительности ВЧ-импульса напряжения (тоже условного):

несколько микросекунд, - сильно неравновесная плазма без за-

вплоть до 10 мкс метного нагрева газа;

от 10 мкс до 300 мкс - неравновесная плазма с заметным

нагревом газа;

более 1 мс - термическая плазма в канале. Темпера-

тура газа в нитевидной ВЧ-плазме составляет до 4000 К при статическом давлении 120 Topp.

Диаметр плазменного филамента на начальной стадии развития не превышает 0.3 мм при длине до 50 мм. Тем не менее, ВЧ-разрядные каналы от единичного электрода существенно влияют на скачки уплотнения в сверхзвуковом воздушном потоке. Это становится очевидным по изменению местоположения УВ и уменьшению ее амплитуды. Влияние такого разряда на обтекание тел изложено в главе 4.

В главе 2 подробно описаны также свойства эрозионных плазменных струй, поперечного импульсного разряда и поверхностных разрядов.

3.3. Особенности диагностики плазмы в потоке газа и измерение параметров потока (глава 3)

Данная глава представляет данные по методам измерений параметров разряда, плазмы и потока, примененные в экспериментальных исследованиях. Сами по себе методы не являются оригинальными. Следует, однако, отметить, что все методики были в разной степени адаптированы под условия экспериментов. Во многих случаях процессы сбора и обработки информации были автоматизированы, что диктуется нестационарностью процессов и краткосрочностью многих опытов.

Определение параметров разряда основаны, главным образом, на электротехнических измерениях временных зависимостей тока и напряжения. Последующая обработка полученных данных сводится к анализу эквивалентной схемы и не всегда

является тривиальной. Как пример, методика измерения вложенной мощности в плазму барьерного разряда включает вычисление наведенной емкости плазменного слоя по данным инфракрасной (ИК) визуализации зоны взаимодействия [36]. Тщательный учет паразитных распределенных емкостей и индуктивностей проводится при анализе работы ВЧ-генератора.

Контактные методы, по-видимому, неприменимы для измерения параметров плазмы в потоке, особенно в случае филаментарного разряда, так как положение каждого отдельного филамента труднопредсказуемо. Кроме того, контактный зонд меняет параметры плазмы как за счет механизма перераспределения поля, так и из-за прямого охлаждения. Из бесконтактных методов некоторые виды оптической спектроскопии (активная, эмиссионная и абсорбционная) представляются наиболее подходящими. Существует несколько спектроскопических методов по определению температуры газа в разрядах. Они могут быть разделены на лазерные (активные) методы и методы, основанные на анализе собственного излучения и поглощения (пассивные).

Температура газа в воздушной плазме определялась, в частности, по излучению молекулярного азота. Для этого использовался анализ спектра излучения хорошо известной второй положительной системы азо-

3280 3290 3300 3310 3320 3330 3340 3350 3360 3370 3380 Длина волны, А

Рис. 3.3.1. Пример сравнения синтетического и экспериментального спектров разряда в сверх звуковом воздушном патоке. Т = 3 кК

та (С3Пи -> В3Пд, 3371А), обладающей большой силой, что делает её предпочтительной для определения температуры. На рис. 3.3.1 приведен пример расчета спектра в сравнении с экспериментальным для филаментарного поверхностного разряда постоянного тока в сверхзвуковом потоке.

Вместе с тем, исследуемые разряды не являются ни однородными, ни равновесными, что заставляет уделять значительное внимание вопросу применимости спектроскопической методики в конкретных условиях и использовать альтернативные методы измерений. Так, при измерении параметров плазменной струи эрозионного источника был плодотворно применен метод активной спектроскопии рамановского рассеяния (КАРС).

Измерения основных газодинамических параметров проводились с помощью системы опроса датчиков давления, основанной на аппаратуре "National Instruments™". В ходе обработки зарегистрированных данных, все измеренные зна-

чения преобразуются в абсолютные физические, вычисляются значения характеристик потока и аэродинамических факторов. Оценка изменений параметров проводится с помощью формализованной статистической методики с использованием предварительно заданной пороговой вероятности (как правило, 80 %). Некоторые измерения осуществляются в условиях сильного электромагнитного шума. Эта проблема частично решается использованием изолированных источников питания. Основное программное обеспечение было разработано на языке программирования National Instruments LabView©.

Визуализация неоднородностей плотности осуществлялась особо настроенным теневым прибором. Плазменные филаменты ВЧ-разряда и разряда постоянного тока при относительно высоких статических давлениях (Psi=100-750 Topp) имеют специфический внешний вид. Обычно диаметр таких плазменных образований в начальной стадии составляет порядка 0.1-1 мм и скорость их движения близка к скорости потока. В то же время уровень возмущений плотности во внешнем воздушном потоке может быть относительно велик по отношению к интегральному набегу фазы по лучу наблюдения. Имея это в виду, можно сформулировать основные требования к теневому методу и установке для визуализации тонких плазменных и малоконтрастных объектов. Такая система должна обладать следующими параметрами:

• Время экспозиции не более 1 мкс, т.к. скорость движения среды эквивалентна значению 0.1-1 мм/мкс и не более 1 мс для визуализации структуры стационарного потока.

• Пространственное разрешение должно быть не хуже, чем 0.3 мм, так как типичное значение радиуса плазменного образования предполагается в пределах 0.1-1 мм. Типичная толщина пограничного слоя также 0.1-1.0 мм.

• Точность синхронизации процесса генерации плазмы с записью изображения теневой картины должна быть не хуже, чем 5 мкс, так как время нахождения плазменного объекта в зоне взаимодействия составляет 10-30 мкс.

Для решения указанной задачи была проанализирована схема прямотеневого прибора в различных модификациях и схема Теплера (Шлирена). Прибор содержит два длиннофокусных коллиматора, окна, поворотные зеркала и регистрационную систему на базе ПЗС камеры. Нестандартным является использование селективных оптических и растровых фильтров для отсечения собственного излучения плазмы. Для обеспечения независимой настройки по чувствительности и разрешению использовался также вторичный объектив.

В качестве источника света применялась шаровая импульсная лампа или поверхностный эрозионный разряд со световой вспышкой длительностью менее 1 мкс. Ряд экспериментов делался при использовании непрерывного осветителя и функции короткой экспозиции камеры. Оптическая схема прибора была просчитана численно

для определения оптимального положения плоскости фокусировки. Дополнительно было проанализировано влияние паразитной турбулентности на качество теневых изображений.

В ряде случаев для количественного определения профиля плотности применялся метод расфокусированной диафрагмы с последующим решением обратной задачи восстановления радиального распределения по хордовым зависимостям.

3.4. Снижение сопротивления тел в потоке при воздействии электрических разрядов (глава 4)

Проблема снижения сопротивления тел является наиболее популярной частью общей задачи управления газовым потоком и параметрами траектории полета тел в атмосфере. На рис. 3.4.1 показана диаграмма, отражающая многообразие подходов к решению данной задачи методами плазменной аэродинамики.

В главе излагаются результаты экспериментальных работ по снижению сопротивления модельных тел при помощи выдува плазменных струй, генерации неоднородных разрядов ВЧ- и СВЧ-диапазона перед телом в потоке и комбинированных разрядов. Работы проводились с использованием аэродинамических труб Гос-НИИАС, ЦАГИ, ЦНИИ МАШ и Института Механики СПб Университета.

Рис. 3.4.1. Диаграмма методов управления потоком

Очевидно, что перспективы практического применения многих новых технологий напрямую зависят от их эффективности в сравнении с традиционными подходами. Для плазменной технологии снижения сопротивления тел набегающему потоку конкурирующим, помимо оптимизации геометрической формы аппарата, является

повышение мощности и/или эффективности двигателя, использующего химическую энергию топлива. Опишем два критерия эффективности плазменного воздействия на сопротивление тела в потоке: физический и технический [37,18]. Проблемы экономической эффективности могут рассматриваться для конкретного технического устройства и здесь не анализируются.

Физический критерий исходит из предпосылки, что изменение (снижение) интегрального коэффициента сопротивления должно быть отнесено к относительной мощности энерговклада в плазменный генератор, как правило, электрического:

АС /С ДС С •рУ3 ДГ -Г

___X/ X ___X . X ^ _ X

1 Г .ЛГ,. С , ~ IV , '

р! / кт х р! р1

где изменение осевой силы может быть взято из прямых весовых измерений при компенсации донных эффектов. Очевидно, такой критерий справедлив для модельных исследований, когда скорость потока постоянна. В условиях летательного аппарата, постоянной мощности двигателя стационарного режима полета и относительно небольшой мощности энерговклада в разряд критерий модифицируется в следующий:

„ - АС*/Сх - ^ Ц'еп

к V

где &V - изменение скорости полета вследствие применения какого-либо средства изменения аэродинамического сопротивления.

Технический критерий должен учитывать конкретную схему производства электроэнергии на борту, доставки ее на борт и/или кинетическую энергию элементов хранения. Он должен также учитывать эффективность преобразования энергии топлива в электрическую энергию, эффективность источников питания плазменных генераторов и т.д. Пример схемы преобразования энергии приведен на рис. 3.4.2 для случая ТРД и механического привода электрогенератора.

Рис. 3.4.2. Пример схемы преобразования энергии для расчета эффективности

Здесь т|е„ - полная эффективность преобразования энергии топлива в механическую мощность полета, исключая внутренние потери: rjmec— эффективность преобразования в механическую энергию, —эффективность электрогенератора, tjps- эффективность источника питания генератора плазмы. Т.о., технический критерий выглядит следующим образом:

„ „ tlmcch'rlel'rl ps

Пг --

Леп

При Т1г>1 технология обещает снижение расхода топлива ЛА. Если не рассматривать экзотических схем, то критерии оказываются близки между собой, и проблема применимости плазменной технологии сводится к достижению приемлемой физической эффективности плазменных генераторов, по осторожным оценкам, г|)>2. В то же время ясно, что универсального технического критерия не существует и каждая схема применения должна рассматриваться с учетом конкретных особенностей.

Приведем данные по воздействию высокоэнтальпийных струй плазмы [38], опубликованные также в работе [39]. Позже результаты были повторены и значительно улучшены в ряде работ [37, 40-42]. Модель представляла собой сочленение конусной (полуугол 30°) или полусферической головной части с цилиндрическим телом диаметром 40, 60 и 70 мм и плоской донной частью. Коэффициент сопротивления такой модели был в пределах 0.8-1.0 при числе Маха потока 1.6-2.0. В этих условиях эффект снижения сопротивления достигал величины ЛСХ/СХ< 50 %. Пример теневой съемки приведен на рис. 3.4.3. Хорошо видны как изменение отхода ударной волны, так и генерация турбулентного нагретого слоя у поверхности.

Рис. 3.4.3. Теневая съемка взаимодействия плазменной струи со сверхзвуковым потоком Пример данных весовых измерений для этого случая при М = 1.6 показан на рис. 3.4.4. На рис. 3.4.5 представлена зависимость физической эффективности

воздействия плазменной струи от числа Маха воздушного потока. Видно, что эффективность максимальна при трансзвуковом потоке, что хорошо коррелирует с величиной отхода головной ударной волны [37].

Сигналы датчиков

200

160-

174 17В 178 160 182 104 IM 1W 190 193 194 196 196199

Рис. 3.4.4. Пример весовых измерений при выдуве плазменной струи из носовой части модели

Эффективность

Л

/ /

/

/

t I

/ /

/

Число Маха

1— 1.0

— 1.8

—Г

2.5

Рис. 3.4.5. Эффективность воздействия плазменной струи от числа Маха: • - эксперимент

Повышение эффективности воздействия разрядов на сопротивление выше уровня 1 является ключевым моментом данной работы. Известно, что расчеты показывают возможность такого превышения во много раз [43]. Однако экспериментальным образом для «нетупых» тел это достигается с большим трудом, благодаря, например, образованию искусственных циркуляционных зон, как это представлено на рис. 3.4.6.

В этом цикле работ была сформулирована концепция «форм-фактора», согласно которой результирующее сопротивление тела определяется контуром обтекания, образуемым телом, зоной электрического разряда (плазменной струей, в данном случае) и зоной искусственного отрыва потока. Многолетние данные были позже проанализированы и экспериментально показано, что максимальный эффект может быть достигнут при «регулярном» режиме обтекания, при котором генерация плазмы перед телом обеспечивает единый контур, без тройной конфигурации головной ударной волны. Характерная фотография такого режима приведена на рис. 3.4.6. Соответствующий график зависимости эффекта от режима обтекания приведен на рис. 3.4.7. Название режимов «регулярный-нерегулярный»

Рис. 3.4.6. Совмещенное изображение тень+фото обтекания при выдуве плазменной струи. М =2, Р„= 20 Topp, Cdo= 0.5, ДС„/Са0= 45 %

является условным. Здесь же приведены данные по импульсно-периодическому режиму воздействия со скважностью 2 и частотой 100 Гц -10 кГц («модулированный» режим). В данном случае он дал существенно худшие результаты по сравнению со стационарным режимом.

15

10

0,0

• Влияние плазменной струи. Эксперименты 1992-2001

Регулярное.о.фт^саниб

Нерегулярное обтекание

.........

• • • *

\

Модулированный режим • •

Отход волны, х/0

-1-Гт

0.1

0,2

' I ■

0,3

' I ' 0,4

0,5

0,6

0.7

Рис. 3.4.7. Зависимость эффекта снижения сопротивления от отхода головной ударной волны. Модель конус (30°) + цилиндр

В 1996-1997 гг. была выполнена экспериментальная работа по воздействию комбинированного разряда (плазменная струя и поверхностный разряд) на характеристики хорошо обтекаемой модели Са = 0.09-0.14 [44] с использованием АДТ Т-113 ЦАГИ. Вывод был малоутешителен: эффект плазмы и эффективность низки. Эксперименты по влиянию поверхностных разрядов постоянного и переменного тока на аэродинамическое сопротивление также не показали существенного повышения уровня эффективности. Результирующее снижение сопротивления было АС&С<1=10-15 % при физической эффективности 30-100 % [45]. Позднее численный анализ результатов показал, что наиболее вероятным механизмом воздействия был механизм снижения сдвигового напряжения (трения). Побочным результатом работы было описание новых режимов поверхностного разряда в сверхзвуковом потоке.

Таким образом, основная трудность в реализации энергетического (плазменного) метода снижения сопротивления заключается в том, что реальные аппараты (модели) уже имеют низкое сопротивление потоку, по крайней мере, при оптимальных режимах. График на рис. 3.4.8 демонстрирует зависимость эффективности воздействия плазмы от начального значения коэффициента осевого сопротивления, полученную экспериментально в сверхзвуковом потоке при выдуве плазменных

струй и генерации комбинированных разрядов [46]. Эта зависимость получена на основе анализа многолетних экспериментальных данных. Хорошо видно, что при оптимальной форме тела эффективность воздействия быстро падает. Другие типы плазменных образований показывают несколько отличные значения величин, но тот же характер зависимости.

Физическая 0/ - эффективность » Л, >1

фрУ^ фгт

^рмэе-*' сх

■ I 1 I ' I ■' I '

Рис. 3.4.8. Эффективность плазменного воздействия в зависимости от начального коэффициента сопротивления. М = 1.7+2.0

Приведенные выше результаты исследований показали, что достижение высокой эффективности при приемлемом уровне эффекта требует применения существенно неоднородных разрядов, скорость распространения которых определяется

не газодинамическими процессами, как в случае плазменных струй, и не процессами диффузии, как в случае дуговых разрядов, а электрическим полем.

В 1997-1999 гг. были выполнены эксперименты по управлению обтеканием с помощью безэлектродного СВЧ-разряда [47] и одноэлек-тродного высокочастотного разряда [48-49]. Они проводились на установках ГосНИИАС, ЦАГИ и ИВТАН. Использовались модели с начальным значением коэффициента сопротивления Сх = 0.08-0.6. Была получена генерация

Рис. 3.4.9. Филаментарный одноэлек-тродный ВЧ-разряд на модели

ФиламенТ. ■ ;

Поток .. —---

М=2 т?

на модели одноэлектродных разрядов различного вида: диффузного, одиночных «длинных» филаментов Ш = 1 с частотой повторения f = 5-10 кГц, стримерной короны с частотой повторения стримеров не менее 1 - 100 кГц и их комбинации. В этих экспериментах впервые были продемонстрированы филаментарные разряды в сверхзвуковом потоке, эффект прохождения филаментарного ВЧ-разряда через ударную волну и изменение параметров го- ... г. -- .

ловной УВ. Пример реализации такого разряда показан на рис. 3.4.9, а теневая фотография на рис. 3.4.10.

Сравнение результатов этого эксперимента с данными по плазменным струям и разрядам постоянного/переменного тока позволило предположить, что механизм взаимодействия в данном случае существенно иной, чем просто нагрев газа перед телом. Параллельно проведенные вычисления подтвердили гипотезу о том, что тонкий нагретый канал, пересекающий границу со скачком

давления, способен вызвать течение струйного типа, выравнивающее уровень давления [49].

Рис. 3.4.10. Теневая картина взаимодействия одноэлектродного разряда с головной УВ при М=2

Снижение

сопротивления,

%

Стрирйрная кокона

Длинные филамеЛы

--г

\Л/р1ЛМ<1п, %

Мощность

генератора

12

Рис. 3.4.11. Снижение сопротивления моделей Сх = 0.09-0.11 при генерации разных форм одноэлектродного ВЧ-разряда

Вместе с тем для режима «длинных» филаментов в данном случае не выполнялся критерий на частоту повторения с!хР»\/ (область взаимодействия сносится вниз по течению). Наиболее выгодным оказался режим стримерной короны, при котором снижение сопротивления хорошо обтекаемого тела с С* « «0.1 составило АС,уСх = 5+6 % при эффективности 30-180 %. Результаты испытаний показаны на рис. 3.4.11. Будучи положенными на рис. 3.4.8, точки, соответствующие стримерной короне, оказались бы намного выше приведенного тренда.

Для определения масштабируемости явления снижения сопротивления были выполнены эксперименты с моделями большого диаметра на экспериментальных

стендах ЦНИИМаш и, позже, ЦАГИ. Первая модель соответствовала размеру 1/3 носовой части летательного аппарата (320 мм в диаметре), вторая модель была в два раза меньше по диаметру. К сожалению, работа с первой моделью не была закончена вследствие технических неполадок. Предварительный результат был ЛСа/За = 4±3 % при эффективности 20+100 %. Модель 1/6 носовой части испытыва-лась с оригинальным расположением электродов. В этом эксперименте формально была продемонстрирована самая высокая эффективность воздействия при применении разряда переменного тока на вынесенном вперед электроде, ЛСх/С* = 6 % при эффективности до 360 % [50]. Основным механизмом влияния было развитие искусственной циркуляционной зоны перед телом.

Суммируя сказанное, можно выделить несколько путей повышения эффективности снижения сопротивления:

• обеспечение оптимального геометрического (пространственно-неоднородного) распределения энерговкпада;

• использование время-переменных режимов работы плазменного генератора (ПГ), в частности, импульсно-периодического;

• использование эффекта искусственного отрыва потока при генерации разряда перед моделью для улучшения эффективного форм-фактора;

• модификация погранслоя для снижения сопротивления трения и управления отрывом;

• использование нетепловых механизмов взаимодействия.

Использование пространственно-неоднородных плазменных образований

приводит к значительному выигрышу в требуемой энергии. На этом построена большая часть поисковых расчетных и экспериментальных работ, например [51]. Второй способ предполагает наличие некоторых нелинейных, по отношению к амплитуде воздействия, механизмов взаимодействия. Частота следования импульсов должна быть приведена в соответствие с газодинамическим временем для основного течения или циркуляционной зоны в зависимости от структуры потока. С другой стороны, увеличение импульсной мощности, в конечном итоге, должно приводить к насыщению эффекта в импульсе, т.е. воздействие в среднем будет меньше при одинаковой средней мощности импульсно-периодического и непрерывного режимов работы плазменного генератора (см. рис. 3.4.6). Результаты исследований в двух последних направлениях изложены в главе 5.

3.5. Управление обтеканием тел при воздействии разрядов поверхностного типа (глава 5)

В этой главе изложены результаты экспериментальных исследований воздействия электрических разрядов на структуру течения у поверхностей и в каналах. Использовались поперечный и продольный разряды постоянного и переменного тока

между электродами, установленными заподлицо со стенкой [52, 53], а также разряд барьерного типа [54]. Исследования велись в широком диапазоне параметров потока при числе Маха М<0.2, М = 0.9 и М = 2. В качестве примера остановимся подробнее на эффекте стимулированного отрыва потока на плоской стенке и управлении трансзвуковым течением над профилированной пластиной.

Установка ИАДТ-10/50 ИВТАН была разработана и изготовлена для испытаний поведения электрических разрядов в условиях сверхзвукового и трансзвукового потока. Упрощенная схема установки ИАДТ-10 показана на рис. 3.5.1. Диэлектрическая испытательная секция имеет прямоугольное сечение с размерами 20x50 мм (ИАДТ-10) или 72x60 мм (ИАДТ-50 с 2003 г.). Вертикальные (длинные) стенки имеют диагностические окна из кварцевого стекла. Горизонтальные стенки сделаны из диэлектрических материалов и имеют керамические вставки. Длина испытательной секции составляет 200-600 мм. Экспериментальный стенд обеспечивает число Маха потока до М = 2, статическое давление Pst = 100+700 Topp, число Рейнольдса Re = = (4-И0) х10вх|_, нормальная толщина пограничного слоя в зоне испытаний 6= =0.3+0.5 мм, типичный расход газа через канал 0.1-0.6 кг/с, длительность кваэиста-ционарной фазы 0.2-5-0.5 с, полная энтальпия потока Н=20-150 кВт.

Назовем характерные параметры питания разряда постоянного тока: межэлектродное расстояние Lo = 5-15 мм, средний ток /р< = 1-10 А, количество электродных пар до 10, напряжение на промежутке Upi= 150-1200 В, приведенное поле Е/п = = (10-100) 10"17В см2, вкладываемая мощность 0.3-10 кВт.

В работе рассмотрены несколько аспектов проблемы: особенности генерации разряда в потоке; воздействие разряда на структуру и параметры потока; эффект

экранирования механического препятствия; предложена модель взаимодействия; проведено сравнение экспериментальных данных с результатами расчета.

Продольный тип разряда в описываемых условиях не отличается принципиально от разряда в неподвижном тазе. Он характеризуется четкой локализацией плазменных шнуров и относительно низким напряжением на разрядном промежутке (17р;= 150-200 В), сравнимым с величиной катодного падения. В то же время в поперечном разряде реализуется высокое напряжение, что позволяет эффективно вкладывать энергию в газ при минимальном количестве электродов. Питание осуществлялось от источника постоянного напряжения 5 кВ через балластные сопротивления на все электроды.

Поперечный электрический разряд в потоке изменяет свою структуру принципиальным образом по отношению к неподвижному газу. Отдельные плазменные каналы с температурой газа до 6 кК движутся с потоком вниз по течению до момента разрыва вследствие повышения напряжения с последующим пробоем в новом месте. Частота таких релаксаций зависит от параметров эксперимента и в описываемом случае составляла около 50 кГц. Схема разряда представлена на рис. 3.5.2. Рис. 3.5.3 демонстрирует движение плазменного филамента (оригинальная методика измерения скорости заключалась в модуляции тока разряда).

Поперечный поверхностный

разряд

Катод

iL

Анод

Поток

Рис. 3.5.2. Характерный вид поверхностного поперечного разряда в потоке

Рис. 3.5.3. Фотография разряда при внешней модуляции тока Р = 200 кГц. Экспозиция 30 мкс

Было показано, что такой разряд воздействует на поток подобно мягкому клину, угол которого зависит от вкладываемой электрической мощности. При достижении величины около W/Psl~ 10xz Вт/Topp, где z- глубина разрядной области, происходит отрыв потока ниже по течению с последующим присоединением или без него. Генерация разряда сопровождается образованием косого скачка, амплитуда и угол наклона которого допускают регулирование при помощи электрических параметров. Соответственно, свойства основного потока изменяются контролируемым образом. Ватт-амперные характеристики разряда для описываемого случая приведены на

рис. 3.5.4. На графике также показан уровень вложенной мощности, при котором происходит плазменно-индуцированный отрыв потока.

Два основных метода использовались для изучения воздействия разряда на поток: теневая съемка и измерение распределения давления. На рис. 3.5.5 показаны тенеграммы течения без разряда и при взаимодействии с разрядом. В последнем случае имеет место локальный отрыв с последующим присоединением. На рис. 3.5.6 показаны записи временного поведения давления в различных точках газодинамического канала. Чтобы иметь возможность разобраться в кривых, оставлены только наиболее характерные точки измерения.

Рис. 3.5.4. Ватт-амперные характеристики разряда. Показан уровень мощности отрыва потока

Рис. 3.5.5. Пример теневой съемки структуры течения без разряда и при нем W = 2.3 кВт (200 Topp)

Рис. 3.5.6. Перераспределение давления в канале вследствие генерации поверхностного разряда при разных мощностях энерговклада (слева - IV = 1 кВт, справа -№=1.7 кВт). Давление в форкамере -"а", статическое давление выше разряда против течения - "Ь", статическое давление в области плазменного слоя 20 мм ниже по течению - "с", показания датчика полного давления в плазменном слое 40 мм ниже по течению - "<Г и показания датчика полного давления на оси канала 60 мм ниже разрядной области по течению - "е"

Данные измерений показывают, что стандартной является ситуация, когда показания датчика полного давления у нижней стенки (где установлена разрядная пластина) значительно снижаются, тогда как статическое давление в этой области повышается. Причем в показанных случаях есть существенная разница. Если при IV = = 1 кВт в пристеночной области реализуется течение с числом Маха МИ, то при дальнейшем увеличении энерговклада структура течения трансформируется в отрывное с формированием циркуляционной зоны. Это отражается на поведении давления в пристеночной области: давление по трубке Пито становится скачком меньше статического давления, т.е. вектор скорости инвертируется. Скорость основного течения при увеличении мощности энерговклада изменяется плавно от М = 1.98 до М = 1.42 вместе с увеличением угла косого скачка.

Основные закономерности взаимодействия разрядной области со сверхзвуковым потоком удовлетворительно описываются предложенной моделью, в т.ч. положение, угол косого скачка и температура газа в нагретом слое. Резуль-

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Рис. 3.5.7. Зависимость числа Маха в канале от вложенной мощности в поверхностный разряд

тат показан на рис. 3.5.7 для начального числа Маха М = 2 (М = 1.96 в сечении установки электродов) и давления Р«=> 100 Topp. Для сравнения приведены экспериментальные данные. Из-за неучтенных потерь мощности энерговклада расчет дает значения чисел Маха несколько ниже экспериментальных.

Модель содержит три основных допущения: 1) газ слабо ионизован, равновесен и идеален; 2) разрядный канал расширяется изобарически (2-D объемное расширение); 3) локальное энерговыделение пропорционально текущей длине разрядного канала. На последнем этапе рассмотрения движение отдельного плазменного канала заменяется непрерывной функцией координаты (плазменный клин). В плоской конфигурации угол образующегося косого скачка ß однозначно связан с углом плазменного клина в (углом отклонения потока), т.е. с уровнем вложенной мощности W. В соответствии с таким подходом вычисляется угол отклонения потока и изменение давления за скачком ЛРм- Для небольших углов выражения значительно упрощаются.

т.е. в первом приближении является линейной функцией средней вложенной мощности. В результате удается связать структуру и параметры потока при воздействии поверхностного разряда с уровнем вкладываемой в разряд мощности.

Формирование отрывной зоны за областью энергоподвода не является тривиальным явлением. Нами была предпринята попытка численного моделирования ситуации на основе системы уравнений Навье-Стокса. Разряд представлялся в виде зоны энерговклада различной геометрии. Численный расчет описал структуру и параметры течения достаточно близко к эксперименту, вплоть до значений газовой температуры в области разряда. Однако он не показал эффекта искусственного отрыва при энергоподводе в поток около стенки в условиях весьма широких пределов изменения величин.

В качестве примера нетеплового влияния электрических разрядов на структуру течения изложим результат экспериментов по управлению положением замыкающего скачка в трансзвуковом потоке над профилем. В последние годы широко обсуждается возможность применения плазменных актуаторов для управления со-

tg{ß-e)=

1+(у-\)-М2Ъ1Пгß _ 1

(/+!)• М2 sin/?-cos/7 4м2-1

где угол плазменного клина вычисляется из выражения:

стоянием погранслоя (ПС). Вместе с тем, электростатические силы оказываются малы по сравнению с силами инерции в скоростном плотном потоке. В коронном или барьерном разрядах в воздухе плотность объемного заряда мала (порядка 10* Кл/м3), а среднее значение напряженности электрического поля не больше пробойного значения (порядка ,7-106 В/м в воздухе). В случае однородного распределения параметров среды мы можем сравнить плотность кинетической мощности потока газа И/шп=1/2р^ с плотностью электрической мощности И/д=1/2еЕг, где Е - самосогласованное электрическое поле. Для атмосферных условий и вблизи пробойного поля результирующая скорость не превышает \/=10 м/с. Поэтому для скоростного потока электрические члены в уравнениях импульса и энергии (объемная кулонов-ская сила и джоулева диссипация, соответственно) малы по сравнению с конвективными членами. Пограничный слой является одной из областей течения, в которой малые возмущения могут приводить к значительному изменению аэродинамических сил вследствие либо смещения ламинарно-турбулентного перехода, либо устранения или затягивания отрыва пограничного слоя. Такие эксперименты успешны при скоростях потока до 30 м/с. Для проявления эффекта при больших скоростях требуется достижение максимально возможного поля, ионизация газа и «чувствительная» аэродинамическая ситуация, при которой добавление небольшого импульса приводит к перестройке структуры всего поля течения. Для поверхностного барьерного разряда аналитическое рассмотрение показало [53], что, помимо геометрических факторов и состояния среды, величина индуцированной скорости является слабой функцией плотности тока у и частоты возбуждения £ что было подтверждено экспериментально:

На рис. 3.5.8 показана схема эксперимента при числе Маха потока М = 0.9 [5354]. Профилированная пластина устанавливалась в тестовой секции под необходимым углом атаки (нулевым, в данном случае). Верхняя сторона покрыта набором поперечных электродов. Вторая серия электродов находится под слоем диэлектрика. Система запитывается источником высокого переменного напряжения. В нашем случае частота напряжения подбиралась резонансной из соотношения Р = 6Л/, где б - расстояние между соседними

Разряд

Изолятор

Заземленный электрод

Рис. 3.5.9. Скорость индуцированного потока (эксперимент) и схема разряда

электродами, а V - скорость потока. Каждый импульс поля придает порции газа механический импульс, как показано на рис. 3.5.9. Максимальная величина индуцированной скорости газа была оценена в 0 м/с, измерения методом теневой видеоразвертки дают У-1-8 м/с в зависимости от условий. Результат теневой визуализации структуры потока над пластиной приведен на рис. 3.5.10. Поток разгоняется над пластиной до сверхзвуковой скорости, и соответствующие возмущения от отдельных электродов видны, как темные полосы.

Хорошо видно, что переходная зона между дозвуковым режимом течения и сверхзвуковым смещается вниз по потоку при включении разряда. При конкурирующем тепловом воздействии смещение скачка должно происходить вверх против потока. Существенным фактором для проявления электростатического механизма является неравновесность генерируемой плазмы. В данных условиях время колебательно-вращательной релаксации оказывается больше характерного • газодинамического времени (Оа = =тю?уЬ » 1), и тепловая составляющая эффекта не успевает реализоваться.

Рис. 3.5.10. Теневые картины воздействия поверхностного барьерного разряда на положение замыкающего скачка в трансзвуковом потоке

3.6. Плазменное зажигание топлива в потоке и интенсификация смешения (глава 6)

Метод управления горением в условиях скоростного течения, основанный на генерации электрических разрядов, в настоящее время считается одним из наиболее обещающих в этой области [55, 56].

Можно перечислить ряд механизмов влияния плазмы электрических разрядов на химические процессы в высокоскоростном потоке: 1) быстрый локальный нагрев среды; 2) генерация активных радикалов и частиц; 3) генерация сопутствующих ударных волн; 4) фотодиссоциация и фотоионизация.

Локальный нагрев среды приводит к интенсификации химических реакций в этих областях как за счет увеличения энергии частиц, так и посредством изменения структуры потока. При достаточно высоком уровне подводимой мощности может быть реализован режим искусственного отрыва, что является способом увеличения времени нахождения газа в зоне и механизмом интенсификации смешения. Генерация значительных концентраций активных радикалов происходит благодаря диссоциации молекул, их возбуждению электронами в электрическом поле и более сложным процессам. Если реализуются цепные химические реакции, производство активных частиц может приводить к большому (синергетическому) выигрышу в скоростях реакций. Генерация сопутствующих импульсным разрядам ударных волн способствует процессам смешения в гетерогенной среде и инициирует химические реакции благодаря нагреву во фронте волны.

Электрические разряды, генерируемые в условиях высокоскоростного потока, обладают рядом специфических свойств, которые грубо можно охарактеризовать тремя «не»: неоднородность, нестационарность и неравновесность. Каждое из этих свойств может играть позитивную роль в снижении требуемых энергозатрат, что демонстрируется модельными экспериментами и расчетами. Различные типы неус-тойчивостей могут развиваться, в т.ч. в скоростном потоке газа, что приводит к интенсивному мелкомасштабному смешению различных фракций.

Изложим некоторые экспериментальные данные по воспламенению водорода и этилена в низкотемпературном сверхзвуковом потоке при непосредственной инжекции в отрывную зону [57]. Работа проводилась на модернизированном стенде ИАДТ-50 в ИВТАНе. В опытах использовался филаментарный разряд постоянного тока через пять электродов. Особенностью разряда является то, что каждый разрядный канал пересекает как зону смешения с основным потоком, так и зону циркуляции. Суммируя эффект разряда на структуру течения в каверне и за уступом, следует отметить интенсивную турбулизацию газа в зоне взаимодействия при одновременном некотором увеличении объема зоны отрывного течения.

Наблюдались два режима взаимодействия разряда с топливом в потоке: горение в зоне отрыва и горение в зоне смешения. В условиях низкой начальной тем-

пературы воздуха для водорода наблюдаются оба режима, для углеводородного топлива - только первый.

Воспламенение водорода в каверне показано на рис. 3.6.1 Оно наблюдается при уровне энерговклада в разряд \№>1 кВт. После выключения разряда горение становится неустойчивым. Увеличение расхода водорода выше ЕЯ = 1 по отношению к расчетному обмену воздуха через каверну приводит к выносу зоны реакции в слой смешения над каверной, если энерговклад превышает уровень И^ = 3 кВт. Когда тепловыделение достигает уровня УУш^ - 20 кВт, происходит тепловое запирание канала.

« Хорошо известно, что для расширения границ теплоподво-да необходимо обеспечить геометрическое расширение газодинамического канала. Рис. 3.6.2 демонстрирует горение водорода в зоне смешения свободного потока в конфигурации с обратным уступом. Расход топлива в этом случае составлял до Бнг = =0.4 г/с, что в 3 раза превышало стехиометрию по уровню воздуха, циркулирующего за ступенькой. Наблюдалась интенсивная реакция горения без перехода в дозвуковое течение притом, что зона горения занимает значительную часть сечения канала. Выключение разряда вело к немедленному прекращению горения.

В 2000-2006 гг. проведены обширные экспериментальные и вычислительные исследования в рамках задачи плазменно-стимулированного горения. Был экспериментально продемонстрирован эффект воспламенения, индуцированного плазмой, в предварительно несмешанном потоке. Оптимизирована конструкция плазменного генератора, и найдены эффективные рабочие режимы. Было также показано, что индуцированное плазмой воспламенение имеет аддитивную природу по энерговкладу, т.е. определяется, в основном, полной мощностью разряда и, во вторую очередь, плотностью выделения энергии. При температуре газа Т = 300 К энергетический порог лежит в диапазоне 5-10 % от энтальпии потока или тепловыделения вследствие горения. Горение топлива не следует автоматически за локальным воспламенением, индуцированным плазмой. В настоящее время данная часть работы находится в активной фазе.

Рис. 3.6.1. Фотографии зажигания водорода в каверне при стехиометрической инжекции

-005 0.00 0,05 0.10 0.15 0.20

а

б

Рис. 3.6.2. Взаимодействие разряда с инжектируемым водородом за уступом.

Измерение давления (а) и тенеграммы (б)

3.7. Заключение

Как видно из изложенного выше, в плазменной аэродинамике накоплен значительный потенциал знаний, выражающийся как в наличии массива экспериментальных данных, так и в понимании проблемы. Основная задача состоит в определении механизмов взаимодействия для повышения эффективности и последующей оптимизации. Важным является вывод о том, что плазменный метод может быть максимально эффективен для неоптимальных тел и/или неоптимальных параметров потока и режимов полета. Анализ проведенных экспериментов также показал, что электроразрядный метод является эффективным средством управления состоянием погранслоя и, в частности, отрывом потока, а влияние эффектов интерференции может быть в значительной степени смягчено посредством энерговклада в поток.

Многомерность поля оптимизации заставляет решать частные задачи с применением конкретных плазменных генераторов. Другим ограничением является возможность технической реализации задаваемых параметров, которые по текущим представлениям могли бы быть оптимальными. Если для тел с высоким начальным сопротивлением нагрев воздуха на осевой линии вверх по течению может быть достаточно эффективным, то для тел оптимизированной геометрии следует искать другие подходы, основанные, в-частности, на эффектах неоднородности/нестационарности/неравновесности.

По-видимому, следующим важным шагом развития направления могла бы быть демонстрация технических возможностей в полномасштабном эксперименте.

4. ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Изучен процесс взаимодействия некоторых видов неоднородных электрических разрядов с воздушным высокоскоростным потоком, в частности:

• Описана генерация одноэлектродного высокочастотного филаментарного разряда в сверхзвуковом потоке и взаимодействие такого разряда с присоединенной ударной волной.

• Предложен механизм ламинаризации начального участка высокоэнталь-пийной плазменной струи с выносом электрического тока.

• Экспериментально продемонстрирован эффект поперечной неустойчивости тепловой каверны филаментарного разряда в сверхзвуковом потоке.

• Экспериментально исследована генерация поперечного и продольного поверхностных разрядов в сверхзвуковом потоке. Предложена физическая модель взаимодействия. Описан переход от поперечной к продольной моде в условиях циркуляционной зоны.

2. Предложен и использован ряд оригинальных методик исследования динамики разрядов в потоке, в частности: теневой фоторазвертки, ИК мониторинга положения границы зоны отрыва и размера разрядной области, метода расфокусированной диафрагмы с последующим восстановлением профиля плотности.

3. Проведен обширный цикл экспериментальных работ по параметрическому исследованию снижения аэродинамического сопротивления моделей и созданию управляющих сил и моментов с помощью плазмы электрических разрядов.

• Впервые экспериментально продемонстрировано снижение сопротивления осесимметричных тел в сверхзвуковом потоке при выдуве высокоэнталь-пийных струй навстречу потоку. Получены картины течения. В ряде случаев достигнута высокая энергетическая эффективность воздействия.

• Экспериментально исследовано влияние поверхностного разряда на сопротивление тел вращения. Показано, что основным механизмом является снижение сопротивления трения.

• Определены механизмы влияния одноэлектродного ВЧ-разряда на сопротивление моделей в сверхзвуковом потоке. В ряде случаев получен высокий уровень энергетической эффективности (до т]1 = 180 %).

• Впервые экспериментально продемонстрировано снижение сопротивления моделей при генерации неоднородного безэлектродного СВЧ-разряда в сверхзвуковом потоке.

4. Проведены экспериментальные работы по изучению влияния поверхностных разрядов на параметры погранслоя и отрывные явления. В частности:

• Получены зависимости параметров отрывной зоны за уступом от энергетических характеристик электрического разряда.

• Экспериментально продемонстрировано снижение тангенциальной силы на плоской и профилированной пластинах при генерации поверхностного разряда.

• Экспериментально достигнуто управление положением прямого замыкающего скачка при трансзвуковых режимах обтекания профилированной пластины с помощью поверхностного барьерного разряда.

• Экспериментально получен и исследован эффект плазменной экранировки препятствий на поверхности в высокоскоростном потоке.

• Экспериментально продемонстрирован и изучен эффект генерации искусственных отрывных зон с помощью поверхностных разрядов. Исследована динамика установления отрыва при генерации плазмы. Измерен энергетический порог отрыва потока на плоской поверхности.

• Предложен способ управления параметрами и структурой потока в каналах и воздухозаборниках. Экспериментально показана возможность снижения потерь полного давления в канале переменного сечения.

5. Экспериментально продемонстрирован эффект воспламенения неперемешанно-го топлива при низкой температуре с помощью неоднородного многоэлектродного разряда в условиях фиксированной циркуляционной зоны сверхзвукового потока. Получен эффект ускорения смешения в потоке при использовании фила-ментарного поперечного разряда.

5. ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Магнитоплазменная аэродинамика в аэрокосмических приложениях // Тр. между' народного рабочего совещания. No1-6. 1999-2005, март-апрель. М., ИВТАН.

2. Weakly Ionized Gases Workshops No1-8, USAF Academy, Colorado, Norfolk, Anaheim, Reno, 1996-2006, USA.

3. G. G. Chemyi. The impact of electromagnetic energy addition to air near the flying body on its aerodynamic characteristics // 2-nd WIG Workshop, proceeding, Norfolk, VA, April 24-25, 1998.

4. Г. Г. Черный. Эффект энерговклада в областях электрического разряда около тел в потоке. Восьмой Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Август 23-29, 2001, Пермь. С. 594.

5. Ю. П. Райзер. Физика газового разряда. -М: Наука, 1987. С. 350.

6. Yu. P. Raizer. Plasma Physics (Springer, Berlin, 1994).

Т. И.А. Глебов, Ф.Г. Рудберг. Мощные генераторы плазмы. - М.: Энергомашиздат, 1985. 153 с.

8. AC. Kopomeee, В.М. Миронов, Ю.С. Свирчук. Плазмотроны. - М.: Машиностроение, 1993. 298 с.

9. С.Д. Гришин, Л.В. Лесков, Н.П. Козлов. Плазменные ускорители. - М.: Машиностроение, 1983. 227 с.

10. Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. - М.: Наука, 1966. 688 с.

11. Г. Н. Абрамович. Прикладная газовая динамика. - М.: Наука, 1976. 888 с.

«

12. Г. Г. Черный. Газовая динамика. -М.: Наука, 1988.

13. А.Б.Ватажин, В.И. Грабовский, В.А.Лихтер, В.И. Шульгин. Электрогазодинамические течения. - М.: Наука, 1983.

14. Бедин А.П., Авраменко Р.Ф., Климов А.И., и др. Аномальное обтекание тел в сла-боионизованной неравновесной плазме. Диплом на открытие № 007, выдан 25 марта 1988. Гос. комитет СССР по делам изобретений и открытий.

15. KUMOV, Anatoly and others. Plasma effects on aerodynamics. RUSSTECH JS13174, SRC BAe, April 1995.

16. Шаровая молния в лаборатории / Под ред. Р.Ф. Авраменко, А.И. Климова, О.А. Сенкевича. - М.: Химия, 1994.

17. Progress in study for plasma and MHD methods of flows/flight control. Extended summary (1997-2002), ed. S. Leonov, Moscow, IVTRAN, 2003.

18. Cain T. Progress in Plasma Aerodynamics. DERA/WSS/WX9/CR980688/1.1, 1998, 60p. // T. Cain, D. Boyd Electrodynamics and the effect of an electric discharge on cone/cylinder drag at Mach 5, 37lh AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, January 11-14, 1999. Reno, NV, AIAA 99-0602.

19. D. VanWie, D.Risha, C. Suchomel. Research Issues Resulting from an Assessment of Technologies for Future Hypersonic Aerospace Systems // 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, 5-8 January 2004, AIAA 04-1357.

20. V. Fomin, P. Tretyakov, J.-P. Taran. Flow control using various plasma and aerodynamic approaches (Short review) // Aerospace Science and Technology, 8 (2004), pp. 411-421.

21. А.И.Климов. Исследование распространения акустических и ударных волн и сверхзвукового обтекания тел в слабоионизованной неравновесной плазме. Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. - М. ОИВТ РАН, 2002.

• 22. Алферов В.И., Дмитриев Л.М. Электрический разряд в потоке в присутствии градиентов плотности//ТВТ. 1985. Т.27. №6. С. 677.

23. P. Georgievsky, V. Levin. Supersonic flow over space-distributed energy sources. Mechanics, modern problems. Moscow, MSU Pub. 1987. Pp. 93-99.

24. A. Yuriev, V. Borzov, N. Savischenko et all. Method of Flight Control. Patent RU-2173657, May 1990.

25. Встовский B.B., Грачев Л.П., Грицов H.H., Кузнецов Ю.Е. и др. Исследования нестационарного обтекания тела в сверхзвуковом потоке, нагретом продольным электрическим разрядом // ТВТ. 1990. Т.28. №6. С.1156.

26. Мишин Г.И., Серов Ю.Л., Явор И.П. Обтекание сферы, движущейся со сверхзвуковой скоростью в плазме газового разряда//Письма вЖТФ. 1991. Т.17. Вып.11. С.65.

27. V. Borzov, I. Rybka, A. Yuriev.The influence of local energy supply at hypersonic flow on wave drag of bodies of different blunting // IFJ (rus). 1994. V. 67. No 5-6. Pp.355361.

28. V. Alatortsev, Yu. Kuznetsov, V. Skvortsov, L. Grachev, K. Khodataev et all. Experimental study of drag force control on the model at the flow excitation by the longitudinal electrical discharge // TsAGI Proceedings. No 2552.1994.

29. Burdakov V.P., Baranovsky S.I., Klimov A.I., Lebedev P.D., Leonov S.B., Pankova M.B., PuhovA.P. Improvement perspectives of aerodynamic and thrust-energetic parameters of hypersonic aircrafts and engines when using algorithmic discharges and plasmoid formations // Proceeding of the International Conference of Advance Technology, Moscow, MSU, 1995.

30. V. Bityurin, A. Klimov, S. Leonov. Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights in Atmosphere. Presented to 3rd Workshop on WIG. November 1-5, 1999. Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820.

31. Buriko Yu., Vinogradov, V., Goltsev, V. Influence of active radical concentration on self-ignition delay of hydrocarbon fuel/air mixture //Applied physics, 2000. P. 10.

32. Klimov A., Bityurin V., Brovkin V., Leonov S. Plasma Generators for Combustion. Workshop on Thermo-chemical Processes in Plasma Aerodynamics, Saint Petersburg, Leninets, May 30 - June 3, 2000. P.74.

33. S. Leonov, V. Bityurin. Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application // 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orléans, 29 September - 4 October, 2002, AIAA-2002-5209.

34. S. Leonov, V.'Bityurin, Yu. Kolesnichenko. Dynamic of a Single-electrode HF Plasma Filament in Supersonic Airflow // 39th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 811 January 2001. Reno, NV AIAA-2001-0493.

35. М. Лан, Дж. Сузи. Оптическая диагностика распространения высокочастотного разряда в азоте//Тр. Тартуского университета, Тарту (Эстония). 1987. С. 3-9.

36. S. Leonov, A. Kuriachy, D. Yarantsev, A. Yuriev. Mechanisms of Flow Control by Near-Surface Electrical Discharge Generation // 43th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, NV, 10-13 January 2005, AIAA-05-0780.

37. S. Leonov, V. Nebolsin, V. Shilov. Effectiveness of plasma jet Effect on Bodies in an Airflow // Proceedings of Workshop Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications. Moscow, IVTAN, 1999. P. 58-65.

38. С. Леонов. Свойства и применение токонесущей плазменной струи. Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. - СПб.: Балтийский Университет, 1990.

39. Leonov S.B. Plasma Jet Generation for influence on drag of bodies in a supersonic airflow. Contributed Papers of HAKONE VI, Cork, Ireland, 1998. P.318-323.

40. Гордеев В.П., Красипьников A.B., Лагутин В.И., Отменников B.H. Экспериментальное изучение возможности снижения сверхзвукового сопротивления с помощью плазмы // МЖГ. 1996. №2. С. 177-182.

41. Fomin V.P., Maslov А.А., Fomichev V.P. Review of IPTM works on plasma aerodynamics. Proceedings of Meeting "Perspectives of MPA Technology in Aerospace Applications", March, 24-25, IVTAN, Moscow, 1999.

42. J. Chang, J. Hayes, J. Menart. Hypersonic flow over a Blunt Body with Plasma Injection, AIAA 2001-0344.

43. Levin V.A., Afonina.N.E., Georgievsky P.Y., Gmmov V.G., Larin O.B., Terenteva L.V. Study of possibility of control of supersonic airflow... Preprint IM MSU, N24-97, Moscow, 1997.

44. MCEwen R & GilmorM. Plasma Aerodynamics Meeting Report SRC BAe, II Nov1996; R. MCEwen, Workshop on Weakly Ionized Gases, USAF Academy, Colorado, 9-12 June 1997. Proceedings , Vol. 1.

45. Chuvashev S.N., Ershov A.P., Klimov A.I., Leonov S.B., Shibkov V.M., Timofeev I B. Flow around body and characteristics of AC/DC discharges in plasma aerodynamic experiment. In Proceedings of 2nd Weakly Ionized Gases Workshop, AIAA, Norfolk, VA, April 24-25, 1998. P.59-61.

46. S. Leonov, V. Bityurin, A. Klimov, Yu. Kolesnichenko, A. Yuriev. Influence of Structural Electric Discharges on Parameters of Streamlined Bodies in Airflow. AIAA-2001-3057, AIAA 32nd Plasmadynamic and Laser Conference, June, 2001, Anaheim, CA.

47. V.G. Brovkin, Yu.F. Kolesnichenko, S.B. Leonov, A.I. Klimov, A.A. Krylov, V.A. Lash-kov, I.C. Mashek, M.I. Ryvkin. Study of Microwave Plasma-Body Interaction in Super-

sonic Airflow. AIAA 99-3740, 30th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, June 28-July 1, 1999. Norfolk, Virginia.

48. T. Cain, A. Klimov, S. Leonov, A. Pashina, V. Skvortsov, B. Timofeev. Influence of a HF Corona Plasma Structure on Drag of an Axial-Symmetric Body in a Supersonic Airflow. 3rd Workshop on WIG, November 1-5, 1999. Norfolk, Virginia, AIAA 99-4856.

49. V. Bityurin, A. Klimov, S. Leonov, D. Van Wie, V. Brovkin, Yu. Kolesnichenko and A. Lutsky. Effect of heterogeneous discharge plasma on shock wave structure and propagation. AIAA-1999-4940, Weakly Ionized Gases Workshop, 3rd, Norfolk, VA, Nov. 1-5, 1999.

50. W. Beauliew, V. Bityurin, A. Klimov, S. Leonov, A. Pashina, B. Timofeev. Study of characteristics of 1/6 scale model... Proceedings of Meeting Perspectives..., March, 24-25, IVTRAS, Moscow, 1999.

51. Georgievsky P.Yu., Levin V.A. Hysteresis Effect and Stability Problem for the Front Separation Regions Control by the Localized Energy Deposition in the Upstream Flow // European Conference for Aerospace Sciences (Eucass), July 4-7, Moscow, Russia, 7 p., CDROM, 2-02-08.

. 52. С.Б.Леонов, Д.А.Яранцев. Управление отрывными явлениями в высокоскоростном потоке с помощью приповерхностного электрического разряда // АМГД, №4, 2006 (в печати).

53. S. Leonov, A. Kuriachii, V. Soloviev, D. Yarantsev. Supersonic/Transonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Technique. Proceedings Congress ICAS-2006, Hamburg, Germany, 4-7 September, 2006.

54. S. Leonov, A. Kuryachii, D. Yarantsev, A. Yuriev. Study of Friction and Separation Control by Surface Plasma. Paper AIAA-2004-0512, 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 05-08 January 2004. Reno, NV.

55. L. Jacobsen, C. Carter, R. Baurie, T. Jackson. Plasma-Assisted Ignition in Scramjet. AIAA-2003-0871, 41s< AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-9 January, Reno, NV, 2003.

56. S.A. Bozhenkov, S.M. Starikovskaia, A.Yu. Starikovskii. Chemical Reactions and Ignition Control by Nanosecond High-Voltage Discharge. 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September-4 October, 2002, AIAA-2002-5185.

57. S. Leonov, V. Bityurin, A. Bocharov, K. Saveikin, D. VanWie. D. Yarantsev. Hydrocarbon Fuel Ignition in Separation Zone of High Speed Duct by Discharge Plasma. Proceedings of the 4rd Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications. April, 2002, Moscow, IVTAN.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА

(в реферируемых источниках и важные другие)

1. Восканян A.B., Леонов С.Б., Мицук В Е., Русанов Ю.А. Определение заселенно-стей колебательных уровней молекул азота и измерение температуры нейтральной компоненты плазмы СВЧ-разряда в воздухе методом КАРС // Письма в ЖТФ. Т.7. №18. 1981. С.1125-1128.

2. D.G. Baratov, S.B. Leonov and others. Analysis of the Limited Material Erosion by Plasma // IEEE Transactions on Plasma Science. Vol. PS-13. N5. 1985. P. 331-334.

3. Зеленое E.B., Кукушкин А.Б., Леонов С.Б., Мялтон B.B. Моделирование тепловых явлений при эрозии материалов //ЖТФ. Т.57. №8. 1987. С.1497-1506.

4. Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шипилин A.B. Исследование прикладных свойств плазменной струи импульсного эрозионного плазматрона // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиационное и ракетное вооружение. 1987. №9 (274). С.62-65.

5. Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шипилин A.B. Комплекс оптической аппаратуры для исследования потоков газа и плазмы // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиационное и ракетное вооружение. 1987. №9 (274). С. 78-89.

6. Базазянц С.И., Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шипилин A.B. О возможности применения плазменных ускорителей в систеиах авиационного вооружения // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиационное и ракетное вооружение. №3 (288). 1989. С. 52-58.

7. Ларичкин О.В., Леонов С.Б., Никитин И.И., Шипилин A.B. Устройство для зажигания твердого топлива. Авт. св. № 294581 от 01.06.89.

8. Леонов С.Б., Лукьянов Г.А. О структуре импульсной эрозионной плазменной струи //ПМТФ. 5.1994. С. 13-18.

9. Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шипилин A.B. Моделирование взаимодействия плазмы с телами в атмосфере // Шаровая молния в лаборатории / ред. Авраменко Р.Ф., Климов А.И. и др. -М.: Химия, 1994. С. 95.

10. Леонов С.Б., Панкова М.Б. Эрозионная струя импульсного источника // Химическая физика. Т. 16. №6. 1997. С. 1145-1150.

11. Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шилов S.A. Улучшение характеристик летательных аппаратов при выдуве углеводородной плазменной струи // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиационное и ракетное вооружение. 1998. №1. С.22-28.

12. Burdakov V.P., Baranovsky S.I., Klimov A.I., Lebedev P.D., Leonov S.B., Pankova M.B., Puhov A.P. Improvement perspectives of aerodynamic and thrust-energetic

parameters of hypersonic aircrafts and engines when using algorithmic discharges and plasmoid formations II Acta Astronautics. Vol.43. №1-2. 1998. Pp.31-44.

13. Leonov S., Klimov A., Pashina A., Crishin V., Kuznetsov A., Timofeev В., Skvortsov V., Kuznetsov V., Makashev N.. Khnostov A. & Markin V. Study of corona plasma influence on aerodynamic characteristics of body in airflow. Russtech SR59860, BAe SRC, 1998. 209 p.

14. Леонов С.Б., Шипипин A.B. Диагностика газодинамических структур в плазменной струе методом расфокусированных диафрагм // Химическая физика. 2000. Т. 19. № 1. С. 58-62.

15. Леонов С.Б., Панкова М.Б., Шипилин А.В. Экспериментальное изучение прохождения ударной волны через плазменную область // Химическая физика. 2000. Т.19. №1. С.141-150.

16. S. Leonov. Plasma Assistance in Supersonic Combustion. Invited Paper, Institute Curie, Rue d'Ulm, 75005, N 030331, Paris, 200з/Teonov S.B., Biturin V.A., Yarantsev

J?. D A. Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion in High Speed Flow. In "Non-Equilibrium Processes", v.2, pp. 104-115: "Plasma, Aerosols, and Atmospheric Phenomena", TORUS-PRESS, 2005, 392p.

18. И.В. Кочетов, С.Б. Леонов, А.П. Напартович. Расчет динамики воспламенения водородно-воздушной смеси неравновесным разрядом в высокоскоростном потоке // ТВТ. No.5. 2005. С. 667-676.

19. С.Б.Леонов, Д.А. Яранцев. Управление отрывными явлениями в высокоскоростном потоке с помощью приповерхностного электрического разряда // АМГД. №4. 2006 (в печати).

20. Кочетов И. В., Напартович А. П., Леонов С. Б. Плазменное инициирование горения в сверхзвуковом потоке в топливно-воздушных смесях // Химия высоких энергий. 2006. № 2. Т. 40. С.1-8.

21. S.B. Leonov, I.V. Kochetov, А.Р. Napartovich, D.A. Yarantsev. Plasma-Assisted Combustion of Gaseous Fuel in Supersonic Duct. IEEE Transactions, Plasma Science. №12, TPS1387.R1, 2006 (в печати).

22. S.B. Leonov, D.A. Yarantsev. Near-Surface DC Discharge in Supersonic Airflow: Specific Properties and Flow Structure Control. Review, AIAA Journal Propulsion and Power, 2006, 25 p. (в печати).

23. Леонов С.Б., Панкова М Б. Структура и теплофизические свойства углеводородной плазменной струи И Труды Конференции по низкотемпературной плазме, Петрозаводск, 20-26 июня 1995. С. 102-104.

24. Chuvashev S.N., Ershov А.Р., Klimov A.I., Leonov S.B., Shibkov V.M., Timofeev LB. Flow around body and characteristics of AC/DC discharges in plasma aerodynamic

experiment // In Proceedings of 2nd Weakly Ionized Gases Workshop, AIAA, Norfolk, VA, April 24-25, 19981 P.59-61.' .............

25. W. Beaulieu, V. Brovkin, I. Goldberg, A. Klimov, Yu. Kolesnichenko, A. Krylov, V. Lashkov, S. Leonov, I. Mashek, M. Ryvkin, Yu. Serov. Microwave Plasma Influence on Aerodynamic Characteristics of Body in Airflow // Proceedings of the 2nd Workshop on Weakly Ionized Gases. AIAA, Norfolk, 24-25 April 1998. P.193.

26. S. Leonov, V. Nebolsin, V. Shilov. Effectiveness of plasma jet Effect on Bodies in an Airflow. Proceedings of Workshop "Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", Moscow, IVTAN, 1999, pp. 58-65.

27. V.G. Brovkin, Yu.F. Kolesnichenko, S.B. Leonov, A.I. Klimov, A.A. Krylov, V.A. Lashkov, I.C. Mashek, M.I. Ryvkin. Study of Microwave Plasma-Body Interaction in Supersonic Airflow. AIAA 99-3740, 30th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, June 28-July 1, 1999, Norfolk, Virginia.

28. V. Bityurin, A. Klimov, S. Leonov. Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights In Atmosphere. 3rd Workshop on WIG. November 1;5j 1999, Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820.

29. S. Leonov, V. Bityurin, Yu. Kolesnichenko. Dynamic of a Single-electrode HF Plasma Filament in Supersonic Airflow." 39th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 811 January 2001. Reno, NV, AIAA-2001-0493.

30. S. Leonov, V. Bityurin, N. Savischenko, A. Yuriev. Study of Surface Electrical Discharge Influence on Friction of Plate in Transonic Airflow // AIAA-2001-0640, 39th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 8-11 January, Reno, NV, 2001.

31. S. Leonov, V. Bityurin, A. Bocharov, E. Gubanov, Yu. Kolesnichenko, K. Savelkin, A. Yuriev, N. Savischenko. Discharge plasma influence on flow characteristics near wall step in a high-speed duct // The 3-rd Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics in Aerospace Applications, Proceedings, Moscow, IVTAN, 24-26 April, 2001.

32. S. Leonov, V. Bityurin, A. Klimov, Yu. Kolesnichenko, A. Yuriev. Influence of Structural Electric Discharges on Parameters of Streamlined Bodies in Airflow U AIAA-2001-3057, AIAA 32nd Plasmadynamic and Laser Conference, June, 2001, Anaheim, CA.

33. S. Leonov, V. Bityurin. Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application // 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orléans, 29 September - 4 October, 2002, AIAA-2002-5209.

34. S. Leonov, V. Bityurin, A. Klimov. Effectiveness of Plasma Method of Flow/Flight Control // Proceedings of the Symposium on Thermal-Chemical Processes, St-Petersburg, Leninets, July, 2002.

35. S. Leonov, V. Bityurin, D. Yarantsev. The Effect of Plasma-Induced Separation // AIAA-2003-3853, 34-th Plasmadynamic and Laser Conference, 23-26 June 2003, Orlando, FL.

36. S. Leonov, A. Kuryachii, D. Yarantsev, A. Yuriev. Study of Friction and Separation Control by Surface Plasma // Paper AIAA-2004-0512, 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 05-08 January 2004, Reno, NV.

37. S. Leonov, K. Savelkin, D. Yarantsev, A.Yuriev. Supersonic Gas Flow Control by Electrical Discharges // International Scientific Conference "High-Speed Flow: Fundamental Problems", Zhukovsky, 21-24 September 2004.

38. S.B. Leonov, K.V. Savelkin, D.A. Yarantsev, V.G. Gromov. Aerodynamic Effects due to Electrical Discharges Generated Inflow // Proceedings of "European Conference for Aerospace Sciences" (EUCASS), Moscow, July, 2005.

39. S. Leonov, D. Yarantsev, V. Gromov, Yu. Isaenkov, V. Soloviev. The Gas-Dynamic Phenomena Associated with Surface Discharge in High-Speed Flow // Proceedings of 15lh International Conference on MHD and MPA, 24-27 May 2005, Moscow, IVTAN.

40. S. Leonov, I. Kochetov, A. Napartovich, D. Yarantsev. Plasma-Assisted Ignition and Flameholding in High-Speed Flow // Paper AIAA-2006-0563, 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 9-12 January 2006, Reno, NV.

41. S. Leonov, D. Yarantsev and V. Soloviev. High-Speed Inlet Customization by Surface Electrical Discharge // AIAA-2006-0403, 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan. 9-12, 2006.

Леонов Сергей Борисович

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ НА СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

Автореферат

Подписано в печать 31.08.06 Формат 60x84/16

Печать офсетная Уч.-изд.л. 2.56 Усл.-печ.л. 2.43

Тираж 150 экз. Заказ N 68 Бесплатно

ОИВТ РАН. 125412, Москва, Ижорская ул., 13/19

Введение. Обоснование содержательности научного направления.

A Формулировка предмета «Плазменной Аэродинамики».

B. Постановка задачи.

C. Положения, выносимые на защиту.

D. Формальные основания представления работы.

E. Структура работы.

F. Личный вклад автора в развитие направления.

G. Терминология и обозначения.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Первые работы по Плазменной Аэродинамике. Электрический разряд в потоке газа.

1.2 Снижение сопротивления тел потоку при воздействии зоны энерговклада. (Историческая справка).

1.3. Влияние нагрева и электромагнитных сил на параметры погранслоя и отрывные явления (Краткий обзор).

1.4. Влияние электрических разрядов на протекание химических реакций (Краткий обзор).

Глава 2. Электрические разряды в газовом потоке.

2.1. Определяющие параметры газового разряда для плазменной аэродинамики.

2.2. Одноэлектродный ВЧ разряд в сверхзвуковом потоке.

2.3. Импульсно-периодический поперечный разряд в потоке воздуха и магнитном поле.

2.3.1. Поперечный разряд в потоке.

2.3.2. Наносекундный искровой разряд.

2.4. Поверхностный многоэлектродный разряд в потоке воздуха.

2.5. Генерация эрозионных плазменных струй с вынесенным током проводимости.

2.6. Источники питания плазменных генераторов. Расчет характеристик электрических схем.

Глава 3. Особенности диагностики плазмы в потоке газа и измерение параметров потока.

3.1. Краткий обзор методов и анализ применимости.

3.2. Особенности теневых методов визуализации структурных неоднородностей.

3.3. Особенности спектроскопической диагностики электроразрядной плазмы в потоке.

3.4. Измерения вкладываемой электрической мощности.

3.5. Измерения параметров потока.

Глава 4. Снижение сопротивления тел в потоке при воздействии электрических разрядов.

4.1. Критерии эффективности снижения сопротивления тел потоку.

4.2. Воздействие выдува плазменных струй на параметры обтекания тел.

4.2.1. Описание экспериментальной установки и методики испытаний.

4.2.2. Устройство и характеристики 1енераторов плазменной струи и АД модели.

4.2.3. Результаты испытаний снижения сопротивления осесимметричных моделей.

4.2.4. Влияние выдува плазменной струи на характеристики модели крыла.

4.2.5. Несимметричное обтекание моделей.

4.3. Снижение сопротивления моделей при генерации ВЧ и СВЧ неоднородных разрядов.

4.3.1. Описание экспериментальной установки и методики испытаний.

4.3.2. Режимы генерации плазмы ВЧ одноэлектродного разряда.

4.3.3. Результаты весовых измерений.

4.3.4. Взаимодействие плазменных каналов ВЧ разряда с головной ударной волной.

4.3.5. Воздействие безэлектродного СВЧ разряда на обтекание тел. Эффекты нестационарности.

4.4. Влияние комбинированных разрядов на аэродинамическое сопротивление моделей.

4.4.1. Эксперимент с моделью 1\3 носовой части самолета.

4.4.2. Эксперимент с моделью Сх=0.1.

4.4.3. Определение механизма влияния поверхностного разряда на сопротивление осесимметричных тел.

4.5. Формулировка основных результатов по Главе 4.

Глава 5. Управление обтеканием тел воздействием разрядов поверхностного типа.

5.1. Модификация погранслоя и стимуляция отрывных явлений.

5.1.1. Экспериментальная установка и параметры разряда в сверхзвуковом потоке.

5.1.2. Режимы взаимодействия поверхностной плазмы с потоком.

5.1.3. Модель взаимодействия потока с поперечным поверхностным разрядом.

5.1.4. Отрыв пограслоя, стимулированный плазмой. Сравнение с расчетом.

5.1.5. Воздействие поверхностного разряда на структуру трансзвукового течения над пластиной.

5.1.6. Выводы по п.5.1.

5.2. Управление потоком в воздухозаборниках и каналах.

5.2.1. Постановка задачи исследования.

5.2.2. Влияние на параметры потока в канале при наличии препятствия.

5.2.3. Управление положением скачка в модельном воздухозаборнике.

5.2.4. Модификация течения за обратным уступом.

5.2.5. Формулировка результатов по п.5.2.

5.3. Воздействие поверхностного барьерного разряда на структуру воздушного течения.

5.3.1. Генератор поверхностной плазмы на основе барьерного разряда.

5.3.2. Измерение параметров плазмы барьерного разряда.

5.3.3. Описание эксперимента.

5.3.4. Плазменно-индуцированное течение.

5.3.5. Аэродинамические эффекты в дозвуковом и трансзвуковом потоках.

Обоснование содержательности научного направления.

А. Формулировка предмета плазменной аэродинамики.

Плазменная аэродинамика (ПА) легла в основу хорошо известного сегодня направления исследований □ магнитоплазменной аэродинамики [1-2]. Магнитоплазменная аэродинамика (МПА) □ это современная отрасль физики и технической науки, которая изучает явления и процессы взаимодействия между высокоскоростным газовым потоком, плазмой электрических разрядов и электромагнитными полями. Основная идея развития МПА заключается в применении достижений плазменной технологии для решения фундаментальных задач аэрокосмической науки. В основе МПА лежат три основных научных направления:

• Газовая механика и аэродинамика,

• Физика низкотемпературной плазмы (газовый разряд и плазмохимия),

• Новая энергетика (магнитогидродинамика ПМГД и тепловые машины).

В наиболее обобщенной форме научная задача МПА может быть обозначена как: физика и механика высокоскоростных газоплазменных потоков во внешних электрических, магнитных и электромагнитных полях. Изучение и использование неравновесных, нестационарных и неоднородных плазменных образований в экспериментальных и теоретических исследованиях принципиально отличает эту область от традиционных газодинамики, плазмодинамики и электройидродинамики.

Различные направления исследований в МПА объединены общностью применяемых методов. Таких основных направлений можно назвать три в соответствии с доминирующим механизмом взаимодействия и формализмом описания:

• Энергетический метод (вложение тепловой энергии в предварительно определенную зону поля течения по определенному временному закону),

• Электромагнитный метод (взаимодействие плазменных объектов с самосогласованным электромагнитным полем в потоке),

• Плазмохимический метод (изменения направления и скорости химических реакций при генерации плазмы).

Следует отметить, что в большинстве случаев довольно трудно разделить характерные плазменные эффекты на тепловую, электромагнитную или химическую составляющие, так как указанные процессы происходят одновременно. Упрощенная схема, в целом отражающая развитие МПА технологии и плазменной аэродинамики, показана на рис.АЛ.

Магнитоплазменная аэродинамика

Плазменная аэродинамика

УПРа обтГанивй ' iii. nihl l

Плазменно стимулированное горение

1Ш1!1!!1ШШ1Ш1!!11]1::!1Ш1Е[Р![11Ш11||1|||||||||!||1[|1!1ШШШ|||!1Ш||!||!1Ш||||Ш|||||;|1ШШ||1!||!!Ш11ШШШ

Снижение сопротивления потоку

1 | Плазменная активация И топлива и окислителя А

L М

Генерация управляющих сил и моментов

Инициация реакций при высокой скорости потока

Модификация погранслоя

Стабилизация фронта пламени

Управление отрывными зонами L

Плазмохимическая конверсия топлива

Управление структурой потока в каналах

Рис. АЛ.У прощенная схема МПА.

Предметом рассмотрения данной работы не является все многообразие явлений МПА, основной упор делается на плазменную аэродинамику (ПА). В данном изложении мы не будем касаться проблем МГД взаимодействия.

Важная часть ПА подхода заключается в мотивации задач данного научного направления, которая может быть представлена следующим образом: 1. Общепринятые газодинамические методы не позволяют решить все насущные проблемы управления потоком, полетом тел в атмосфере и высокоскоростного горения, особенно в нерасчетных режимах. Для этого требуются дополнительные механизмы воздействия на поле течения и термодинамические свойства среды. Плазменная технология обеспечивает специфические методы влияния на структуру и параметры течения. Эти возможности включают: управление структурой поля течения и Ч пограничным слоем с помощью локального нагрева и объемных электромагнитных сил, регулирование тепловых нагрузок при помощи изменения структуры течения, управление скоростями химических реакций при плазменной активации среды; 2. Важные аэрокосмические задачи могут быть решены методами ПА. К таковым относятся: снижение волнового сопротивления и сопротивления трения; стабилизация и управление параметрами отрывных зон; управление конфигурацией ударных волн в воздухозаборниках, диффузорах и АД каналах; управление режимами сверхзвукового горения; подавление неустойчивостей в потоке.

Таким образом, плазменная технология может предоставить обширный набор возможных приложений в области практической аэродинамики. Очевидно, что не все из них получат реальное развитие. На сегодняшний день два направления представляются наиболее перспективными и имеют максимальный уровень научной проработки:

• Управление потоком и полетом тел в атмосфере;

• Горение в высокоскоростном потоке, индуцированное плазмой.

Управление потоком Традиционные методы улучшения аэродинамических характеристик летательных аппаратов и их частей базируются на применении механических элементов, использующих энергию набегающего потока для перераспределения давления по поверхности, а также применения струйных течений в локальных зонах. Сегодня нет сомнений, что для дальнейшего существенного улучшения характеристик необходимы и другие, немеханические методы. Среди них плазменный метод, возможно, является наиболее перспективным, если не единственным [3-8]. Расширенное понимание МПА метода для управления потоком включает не только нагрев газа, но также возбуждение пондеромоторных объемных сил при взаимодействии плазмы с электромагнитными полями.

Могут быть перечислены несколько основных механизмов, влияющих на параметры и структуру потока: изменение термодинамических свойств среды; модификация структуры поля течения; генерация или стабилизация местных отрывных зон; изменения параметров погранслоя и т.п. В техническом смысле эти эффекты проявляются в трансформации головной ударной волны, снижении волнового сопротивления (термодинамический и форм-факторный эффекты), в снижении донного сопротивления, изменении вязкого трения, перераспределении тепловых потоков, настройке структуры поля течения в воздухозаборниках и т.п. Такие возможности могут быть реализованы при генерации плазмы в электрических разрядах постоянного и переменного тока, свободно локализованных разрядах в электромагнитных волновых пучках, при выдуве высокоэнтальпийных плазменных струй и при других подобных явлениях.

Горение, инициированное и поддерживаемое плазмой В настоящее время подавляющее число специалистов считают, что при полете в атмосфере с высоким числом Маха в качестве энергетической установки будет использован двигатель со сверхзвуковым режимом горения, использующий атмосферный воздух в качестве окислителя. С другой стороны, многие проблемы, связанные со сверхзвуковым горением, не решены до сих пор. Среди них быстрое смешение топлива с окислителем, зажигание пламени при низкой температуре и в излишне бедных/богатых смесях, снижение времени индукции горения, стабилизация фронта пламени, улучшение полноты сгорания, снижение вредных выбросов, снижение заметности в ИК диапазоне и т.п. По Видимому, наиболее перспективным для решения подобных задач является метод, основанный на генерации электрических разрядов в потоке [9-11]. Могут быть обозначены, по меньшей мере, четыре механизма влияния плазмы на зажигание и горение топлива в потоке: нагрев газа, производство активных радикалов и частиц, плазменноИтимулированное смешение и плазменнойндуцированныи отрыв потока.

В последние 15 лет в ПА получен значительный объем новых данных. Практическое использование полученных результатов позволяет решить некоторые важные технические задачи. Среди них, например, увеличение скорости полета тел метания и аэродинамических объектов в атмосфере, увеличение аэродинамического качества ЛА, особенно, в критических режимах, проектирование «коротких» авиационных двигателей (ГПВРД), снижение заметности ЛА, снижение шума и вредных эмиссий в атмосферу и т.п.

К настоящему времени прошло шесть конференций по слабоионизованной плазме в США и пять международных рабочих совещаний в России. Одна из 23-х научных программ фундаментальных исследований Президиума Академии Наук, инициированных в 2003г., направлена, в значительной степени, на решение задач в этой области. На сеюдняшний день МПА следует считать вполне устоявшимся направлением исследований, претендующим на участие в формировании концепции летательных аппаратов будущего.

В. Постановка задачи.

На сегодняшний день «Плазменная аэродинамика» является активно формирующейся отраслью прикладной науки на стыке физики плазмы и аэромеханики. Практические успехи обоих разделов хорошо известны. Исчерпание значительной части традиционных средств стимулирует применение плазменных генераторов для решения принципиальных задач механики газовых течений и динамики движения тел в атмосфере.

В основе проводимых исследований лежат несколько принципиально важных идей. Перечислим некоторые из них: о Структура газового течения может быть существенно изменена за счет энергоподвода. В практических случаях локальный нестационарный подвод энергии может быть осуществлен эффективно методами газового разряда, о Параметры пограничного слоя (ПС) могут быть модифицированы как за счет теплоподвода, так и с помощью объемных сил в электромагнитных полях в ионизованном газе приповерхностного разряда. Это дает возможность для управления касательными напряжениями и устойчивостью ПС. о Структура фронта ударной волны (УВ) в плазме модифицируется существенным образом по сравнению с начальным газом вследствие механизма формирования слоев пространственного заряда. Это может приводить к снижению потерь полного давления при прохождении газа через УВ в условиях возбуждения газового разряда, о Свойства электрических разрядов в газовом потоке во многих случаях существенно отличаются от их поведения в покоящемся газе. Генерация неоднородных, неравновесных и нестационарных типов разряда существенно снижает уровень требуемой мощности для достижения необходимого физического эффекта, о Неравновесная плазма электрического разряда обладает способностью существенного повышения реакционной способности топлива и окислителя без значительного увеличения температуры среды. Это важно для ускорения зажигания и интенсификации высокоскоростного горения.

Таким образом, целью представляемой работы явчяется экспериментальное исследование свойств очектрическихразрядов в высокоскоростном воздушномпотоке и влиянияэлектрическихразрядовразличных видов на егоструктуру ипараметры

Сформулируем основные научные задачи, принятые в рамках данной работы.

1. Экспериментальное исследование процессов формирования и динамики электрических разрядов и плазменной струи электроразрядного источника в сверхзвуковом потоке воздуха.

2. Экспериментальное исследование эффекта снижения сопротивления тел вращения в сверхзвуковом и трансзвуковом потоках при генерации перед телом плазменных образований и выдуве высокоэнтальпийных струй.

3. Экспериментальное и расчетно -теоретическое исследование модификации структуры высокоскоростного воздушного потока при генерации приповерхностных разрядов

4. Экспериментальное изучение нетеплового эффекта поверхностного барьерного разряда на структуру течения над профилированной поверхностью.

5. Демонстрация зажигания и интенсификации смешения топлива при его непосредственной инжекции в высокоскоростной низкотемпературный воздушный поток с помощью филаментарного электрического разряда.

Помимо указанных задач значительная доля усилий затрачена на проектирование, глубокую модернизацию и создание заново экспериментальных установок, планирование экспериментальных работ на больших установках, разработку и создание оригинальных источников питания плазменных генераторов, создание технической базы измерительных средств, серьезную доработку диагностических методов под специфические условия применения. Эти технические и научно-технические разработки отражены в диссертационной работе лишь в необходимой части.

Для практического применения плазменной техники в аэродинамике необходимы не только демонстрации возможных эффектов электрических разрядов, но и систематические исследования для набора базы данных в обозначенной области знаний. Безусловно, что представленные здесь результаты являются малой частью необходимых обширных данных по влиянию плазменных образований на параметры и структуру высокоскоростных течений В частности, исследованы изменения аэродинамических характеристик моделей только в условиях продувок в аэродинамических трубах. К сожалению, сегодня нет данных по влиянию плазмы на характеристики реальных аппаратов, поэтому все сделанные здесь выводы являются существенно прогностическими.

С. Положения, выносимые на защиту.

1. Изучен процесс взаимодействия некоторых видов неоднородных электрических разрядов с воздушным высокоскоростным потоком, в частности: о Описана генерация одноэлектродного высокочастотного филаментарного разряда в сверхзвуковом потоке и взаимодействие такого разряда с присоединенной ударной волной. о Предложен механизм ламинаризации начального участка высокоэнтальпийной плазменной струи с выносом электрического тока. о Экспериментально продемонстрирован эффект поперечной неустойчивости тепловой каверны филаментарного разряда в сверхзвуковом потоке. о Экспериментально исследована генерация поперечного и продольного поверхностных разрядов в сверхзвуковом потоке. Предложена физическая модель взаимодействия. Описан переход от поперечной к продольной моде в условиях циркуляционной зоны.

2. Предложен и использован ряд оригинальных методик исследования динамики разрядов в потоке, в частности: теневой фоторазвертки, ИК мониторинга положения границы зоны отрыва и размера разрядной области, метода расфокусированной диафрагмы с последующим восстановлением профиля плотности.

3. Проведен обширный цикл экспериментальных работ по параметрическому исследованию снижения аэродинамического сопротивления моделей и созданию управляющих сил и моментов с помощью плазмы электрических разрядов. о Впервые экспериментально продемонстрировано снижение сопротивления осесимметричных тел в сверхзвуковом потоке при выдуве высокоэнтальпийных струй навстречу потоку. Получены картины течения. В ряде случаев достигнута высокая энергетическая эффективность воздействия. о Экспериментально исследовано влияние поверхностного разряда на сопротивление тел вращения. Показано, что основным механизмом является снижение сопротивления трения. о Определены механизмы влияния одноэлектродного ВЧ [разряда на сопротивление моделей в сверхзвуковом потоке. В ряде случаев получен высокий уровень энергетической эффективности (до tjl = \80 %). о Впервые экспериментально продемонстрировано снижение сопротивления моделей при генерации Неоднородного безэлектродного СВЧ[разряда в сверхзвуковом потоке.

4. Проведены экспериментальные работы по изучению влияния поверхностных разрядов на параметры погранслоя и отрывные явления. В частности: о Получены зависимости параметров отрывной зоны за уступом от энергетических характеристик электрического разряда. о Экспериментально продемонстрировано снижение тангенциальной силы на плоской и профилированной пластинах при генерации поверхностного разряда. о Экспериментально достигнуто управление положением прямого замыкающего скачка при трансзвуковых режимах обтекания профилированной пластины с помощью поверхностного барьерного разряда. о Экспериментально получен и исследован эффект плазменной экранировки препятствий на поверхности в высокоскоростном потоке. о Экспериментально продемонстрирован и изучен эффект генерации искусственных отрывных зон с помощью поверхностных разрядов. Исследована динамика установления отрыва при генерации плазмы. Измерен энергетический порог отрыва потока на плоской поверхности. о Предложен способ управления параметрами и структурой потока в каналах и воздухозаборниках. Экспериментально показана возможность снижения потерь полного давления в канале переменного сечения.

5. Экспериментально продемонстрирован эффект воспламенения неперемешанного топлива при низкой температуре с помощью неоднородного многоэлектродного разряда в условиях фиксированной циркуляционной зоны сверхзвукового потока. Получен эффект ускорения смешения в потоке при использовании филаментарного поперечного разряда.

D. Формальные основания представления работы

Актуальность проблемы. В настоящее время в США (программы "Х-43", "Falcon" и "НурегХ"), Европе (в Великобритании и во Франции), Японии и Китае значительно возросла активность по созданию гиперзвуковых летательных аппаратов. В 2002 году на полигоне в Австралии проведены испытания гиперзвукового аппарата и продолжается выполнение программы в рамках проекта «Австралийская Гиперзвуковая Инициатива». В 2003 году проведены испытания (неудачные) аппарата Х-43 с гиперзвуковым воздушно-реактивным двигателем. В конце 2004 года повторные испытания Х-43 признаны успешными и объявлено наступление «эры гиперзвуковых полетов». Понятно, что такого сорта аппараты в будущем могут стать основой не только транспортных систем, но и, в первую очередь, систем оборонительного и ударного назначения следующих поколений.

В данной области успешно работают коллективы исследователей ИВТ РАН, МГУ, ИТПМ, МРТИ, МФТИ, ФТИ им. Иоффе и др. К разработке новых технологий плазменного управления привлечены значительные силы в университетах и специализированных организациях НАСА и ВВС США, а также национальных и международных агентств в Европе и Азии. Разрабатываемые технологии позволяют значительно изменять аэродинамические характеристики существующих ЛА, в частности, увеличивать дальность полета без изменения стартовой массы и существенно уменьшить время отклика управляющих систем (т.е. увеличивать скорость маневра).

Повышенный интерес к этой области развития прикладной науки отражается в возросшем числе публикаций по возможному применению электроразрядных и магнитогидродинамических эффектов для решения задач внешней и внутренней аэродинамики. С другой стороны, многие новые результаты не разглашаются.

Научная новизна работы. В данной диссертационной работе систематически изложены экспериментальные результаты по плазменной аэродинамике за последние 15 лет. Многие из них были получены впервые (раздел С). В частности, впервые был проведен цикл систематических измерений эффекта плазменных струй на аэродинамические характеристики тел в сверхзвуковом потоке, описан критерий эффективности воздействия и экспериментально получена зависимость эффективности от начальных параметров, описан эффект отрыва пограничного слоя при генерации разряда на плоской стенке, продемонстрирован эффект нетеплового воздействия поверхностного разряда на структуру трансзвукового течения, продемонстрировано зажигание неперемешанного топлива в сверхзвуковом потоке электрическим разрядом и т.д.

Практическая значимость. Конструирование современных высокоскоростных ЛА и совершенствование существующих управляемых и неуправляемых ЛА связано с комплексным решением ряда научно-технических проблем принципиального характера. В настоящее время становится понятным, что потенциал традиционных аэродинамических технологий не обеспечивает возрастающих требований к тактико-техническим характеристикам ЛА. Известные результаты проработок по созданию транспортных систем следующего поколения в России и за рубежом, а также опыт создания и эксплуатации космических аппаратов многоразового использования показывает, что указанные выше проблемы и, зачастую, противоречивые требования могут быть разрешены только в рамках комплексных подходов с использованием нетрадиционных и новых технологий. Возможно, МПА технология в настоящее время является единственной альтернативой эволюционному пути развития традиционной аэродинамики.

Результаты, изложенные в диссертационной работе представляют не только академический, но, в большей степени, практический интерес при формировании облика летательных аппаратов и газодинамических/энергетических установок следующего поколения. По-видимому, следующие шаги в этой области должны быть тесно связаны с работой отраслевых институтов и специализированных конструкторских организаций

Достоверность полученных результатов. Приведенные в диссертации экспериментальные результаты получены на различных экспериментальных установках с привлечением различных измерительных методик. Частично, аналогичные наблюдения выполнены другими авторами в России и за рубежом. Результаты в значительной степени совпадают в части пересечения постановки эксперимента. Наиболее важные эксперименты выполнены на «больших» экспериментальных установках ЦАГИ, ЦНИИМаш, ГосНИИАС, ВИКА им. Можайского, где основные измерения дублировались штатными системами, а соответствующие результаты подробно обсуждались с ведущими специалистами. Часть результатов сравнивается с данными численного анализа, выполненного признанными специалистами НИИМех МГУ, ЦАГИ, ВИКА им. Можайского, показывающего качественное и, в ряде случаев, количественное совпадение. Некоторые данные были целенаправленно перепроверены за рубежом. Таким образом, достоверность изложенных экспериментальных результатов является весьма высокой.

Апробация работы Основные результаты работы были доложены лично автором и обсуждались на ряде международных и национальных конференций, симпозиумов, рабочих совещаний и семинаров, из которых наиболее значимыми являются: Международная конференция «МПА в аэрокосмических приложениях», ИВТАН, Москва (1999-2006); Weakly Ionized Gases Workshop, США (1997-2006); International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, США-Франция- Италия- Австралия (1999, 2003, 2005, 2006); Plasmadynamics and Lasers Conference, США (2000-2005); Всесоюзная Конференция по низкотемпературной плазме, Петрозаводск (1995); Конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород; HAKONE, Ирландия, (1999); Международный симпозиум «Термохимическая конверсия и МПА» Санкт-Петербург, (2001-2006); EUCASS, Москва, (2005); Конгресс ICAS, Гамбург (2006) и другие.

Квалификационная ценность результатов исследований признана международным научным сообществом, в частности, посредством предоставления грантов Международного Научно-Технического Центра (проекты МНТЦ №1870, №2084, №3057). Результаты обсуждались в рамках выполнения Программ Президиума РАН №20 и №09

Е. Структура работы ч

В настоящей диссертационной работе излагаются результаты экспериментальных исследований в области плазменной аэродинамики и сопутствующих областях, полученные автором самостоятельно и в составе научных коллективов в период с 1980 по 2004 год. Значительная часть результатов опубликована в более 80 научных статьях и многоисленных отчетах, докладывалось на более 40 конференциях, симпозиумах и научных совещаниях.

Диссертационная работа состоит из введения, шести (6) глав и заключения, содержит 409 страниц текста, с 311 рисунками. Совокупный список литературы содержит 282 наименования.

5.1.6. Выводы по разделу 5.1.

В разделе изложены результаты исследования процесса взаимодействия пристеночного электрического разряда с высокоскоростным воздушным потоком. Рассмотрены несколько аспектов проблемы: особенности генерации разряда в потоке; воздействие разряда на структуру и параметры потока; предложена упрощенная модель взаимодействия; проведено сравнение экспериментальных данных с результатами численного моделирования и упрощенного расчета.

Поперечный электрический разряд в потоке изменяет свою структуру принципиальным образом по отношению к неподвижному газу. Отдельные плазменные каналы с температурой 1аза до ЮкК движутся с потоком вниз по течению до момента разрыва вследствие повышения напряжения с последующим пробоем в новом месте. Частота таких релаксаций зависит от параметров эксперимента и в описываемом случае составляла около 50кГц.

Такой разряд воздействует на поток подобно мягкому клину, угол которого зависит от вкладываемой электрической мощности. При достижении величины около W/Psfz\Qxz Вт/Торр, где z - глубина разрядной области, происходит отрыв потока ниже по течению с последующим присоединением или без него. Генерация разряда сопровождается образованием косого скачка, амплитуда которого допускает регулирование при помощи электрических параметров. Соответственно, свойства основного потока изменяются контролируемым образом.

Основные закономерности взаимодействия разрядной области со сверхзвуковым потоком удовлетворительно описываются предложенной упрощенной моделью, в т.ч. положение и угол косого скачка и температура газа в нагретом слое. В то же время неучет процессов плазмохимических превращений и соответствующих потерь энергии приводит к несколько завышенной величине угла плазменного клина.

Формирование отрывной зоны за областью энергоподвода не является тривиальным явлением. Нами была предпринята попытка численного моделирования ситуации на основе системы уравнений НавьеССтокса. Разряд представлялся в виде зоны энерговклада различной геометрии. Численный расчет описал структуру и параметры течения достаточно близко к эксперименту, вплоть до значений газовой температуры в области разряда. Однако он не показал эффекта искусственного отрыва при энергоподводе в поток около стенки в условиях весьма широких пределов изменения величин. Обсуждается механизм плазменно-индуцированного отрыва, включающий рекомбинацию и релаксацию неравновесной плазмы ниже по потоку области генерации разряда.

Энерговклад в поток у поверхности при генерации электрического разряда дает возможность управления параметрами и структурой течения, причем гораздо быстрее, чем механическими элементами, и в широком диапазоне величин. В некоторых случаях вопрос энергетических затрат не является принципиальным для замены механических элементов управления на электроразрядные. К таким ситуациям можно отнести коррекцию газодинамических устройств в неоптимальных или аварийных условиях, запуск диффузоров и воздухозаборников и т.п.

5.2. Управление потоком в каналах и воздухозаборниках. 5.2.1. Постановка задачи исследования.

Данная часть работы выполнялась в соответствии с двумя задачами: управление потоком в канале и регулирование характеристик входных устройств.

Управление потоком в канале. Схема перестройки структуры течения при помощи поверхностной плазмы показана на рис.5.2.1.1. Смысл метода заключается в создании зоны энерговклада в предварительно определенном месте и генерации «мягкого» плазменного слоя у поверхности канала. Как было показано выше, это приводит к существенной модификации погранслоя, отрыву потока с переприсоединением или глобальному отрыву потока в зависимости от уровня вложенной мощности. Этим явлениям сопутствует генерация косых скачков, угол и интенсивность которых также зависят от вложенной мощности. Параметры течения, такие как число Маха, положение скачков и давление могут изменяться в определенных пределах контролируемым образом, также как и их распределение по сечению. Описаны также явления подавления неустойчивостей и экранирование препятствий [2,7,8,26,27].

Область Слой Отрыв разряда вытеснения потока

Рис.5.2.1.1. Схема управления потоком в канале с помощью поверхностной плазмы. Схема модельного эксперимента прямо соответствует рис.5.2.1.1. При демонстрации эффекта газодинамического экранирования использовался 10% эллиптический полупрофиль на поверхности.

Управление ударными волнами на входе. В последние годы наблюдается значительная активность в развитии идеи немеханического регулирования высокоскоростных входных устройств МГД и электроразрядными методами [28-38]. Поясняющая схема, соответствующая одному из возможных способов управления потоком, показана на рис.5.2.1.2. Нежелательная структура скачков на входном конфузоре может быть предупреждена генерацией плазмы перед изломом. Предполагается, что генерация поверхностной плазмы может привести к желаемому сдвигу второго скачка вверх по потоку и стабилизации положения третьего скачка на границе входа.

Схема управления

Рис.5.2.1.2. Схемы управления входным конфузором. Схемы можельных экспериментов изображены на рис.5.2.1.3. Изучается изменение положения и угла наклона косого скачка вследствие генерации плазмы выше по течению искусственной преграды и скоса канала.

Рис.5.2.1.3. Две схемы экспериментов по изучению управления входным конфузором.

Ясно, что значительный энергоподвод приведет к существенному изменению волновой структуры течения в канале. Важной проблемой здесь является локальный характер воздействия электрического разряда на поток. Рис.5.2.1.4 поясняет сказанное: если объем зоны энерговклада невелик, то структура скачков в дальней зоне мало отличается от начальной. При увеличении мощности локального энергоподвода неизбежно растут потери полного давления. Однако, если профиль слоя вытеснения является близким к оптимальному, возможно обеспечить сдвиг ударно-волновой структуры с минимальными потерями. Такая возможность может быть реализована за счет «отложенной» рекомбинации и релаксации неравновесно возбужденного газа в зоне ниже по потоку [38, 39].

С другой стороны, вмешательство с структуру потока на входе может исказить течение в канале в нежелательном направлении. Таким образом, эффективность воздействия должна быть сообразована с возможными негативными последствиями.

5.2.2. Влияние на параметры потока в канале при наличии препятствия.

В данном разделе изложены результаты по исследованию эффекта аэродинамического «экранирования» препятствия на плоской стенке и управления потоком в канале с предварительно «испорченной» структурой течения. Такого сорта проблемы характерны для задачи запуска воздухозаборника и снижения интерференции при обтекании тел сложной формы.

Эффект «экранирования» препятствия на стенке Генерация низкоплотного пристеночного слоя газа и, тем более, отрыв потока за областью разряда приводят к существенному снижению силовых нагрузок на препятствие, установленное на стенке ниже по течению. Данные по снижению сопротивления моделей большего размера при дозвуковом и трансзвуковом обтекании опубликованы ранее, например, в [10].

1,0-оэ: 080.7060.504: 03020,100 -0

ВЗДй! Oedft A J10-;

-Вадбуааёе /ВарЗуёаиёе

1 1— Neea --Йё

9 : 8 : 7 -6: 5" з-; и

JfPWV-TI

Айн у,

0,15

0,20

0 25

РИС 5.2.2.1. Снижение сопротивления препягсгвия на стенке при «экранировании» плазменным слоем.

В данной работе явление экранирования препятствия исследовалось экспериментально при помощи небольшою профилированною тела с коэффициентом сопротивления с*«0.2 (см рис.5.1.1.2), установленного на микровесах ниже по течению разрядной области на расстоянии х=5а, где а □ толщина профиля. Пример записи измерения тангенциальной силы нри включении разряда приведен на рис.5.2.2.1.

Небольшой «дрейф нуля» связан с неполной температурной компенсацией весов. Легко видеть значительное снижение силы, которое в некоторых случаях достигало 95% от начального значения. Это снижение точно коррелирует с временем разряда.

Рис.5.2.2.2. Характерная теневая картина обтекания препятствия.

Рис.5.2.2.3. Перераспределение давления около препятствия при генерации плазмы.

Характерная теневая фотография взаимодействия приведена на рис.5.2.2.2. Зона отрыва потока вследствие генерации разряда у поверхности покрывает препятствие и снижает динамическую силу на его поверхности. Этот механизм снижения подтверждается измерениями распределения давления, представленными на рис.5.2.2.3. Хорошо видно, что давление по трубке Пито на нижней стенке падает до уровня статического давления, подтверждая развитие в этой области отрывной зоны.

Зависимость эффекта снижения сопротивления от вложенной мощности приведена на рис 5.2.2.4. Дальнейшее увеличение мощности приводит к запиранию газодинамического канала. Видно, что данные можно условно разделить на две группы по уровню эффекта. По-видимому, при И>1.7кВт размер плазменно индуцированной отрывной зоны превышает толщину препятствия и эффект резко возрастает. Энергетическая эффективность снижения сопротивления препятствия таким способом не превышает 20%, что, впрочем, соответствует сделанному ранее выводу о низкой эффективности энергетического метода снижения с хорошо обтекаемых тел [10].

Рис.5.2.2.4. Зависимость снижения сопротивления препятствия на стенке от мощности разряда

Энерговклад в поток или формирование плазменного слоя у поверхности в высокоскоростном течении влияет на сам пристеночный слой, что проявляется в меаном или обширном отрыве потока, генерации косого скачка уплотнения. Такое воздействие может быть применено вместо механических элементов, особенно при неоптимальных условиях обтекания, для регулирования течения в каналах.

Управчепие параметрами потока в кана\е Генерация поверхностного разряда приводит к изменению параметров течения в канале, что было продемонстрировано выше. Рассмотрим газодинамическую ситуацию, при которой поток в канале изначально «испорчен» и требуется несколько снизить потери в канале, возможно, временно. Подобного рода случаи весьма характерны, например, при решении проблемы запуска сверхзвуковых воздухозаборников и диффузоров. В нашем случае потери моделируются установкой на поверхности стенки препятствия с высотой хорды 17% на расстоянии х=3а от разрядной зоны.

Характерные тенеграммы процесса взаимодействия приведены на рис.5.2.2.5 в отсутствие разряда и для случая с разрядом. Теневой прибор был настроен на визуализацию косых скачков падающих от нижней стенки на верхнюю. Следуя общепринятым представлениям о величине потерь в сверхзвуковом канале, можно предположить, что во втором случае они могут быть меньше, т.к. угол наклона скачка (определяемый по положению точки отражения от верхней стенки) уменьшился с 60 до почти 45 градусов.

М=1.9, Р=100Торр, Профиль 17%, W=0

Рис.5.2.2.5. Тенеграммы взаимодействия сверхзвукового потока с препятствием на стенке и в присутствие поверхностного разряда перед ним при различной мощности.

Результат измерений положения косого скачка для двух разных препятствий показан на рис.5.2.2.6. Важно отметить, что эффект плазмы относительно больше для меньшего препятствия. При интенсивном энергоподводе положение косого скачка определяется только областью разряда. При этом уровне мощности реализуется режим с глобальным отрывом потока.

Рис.5.2.2.6. Положение точки падения косого скачка в канале с препятствием в зависимости от мощности энерговклада. М=\.9, /V=100Topp.

Влияние поверхностного разряда на потери в канале более эффективно, если начальные потери вследствие механических причин велики. Это положение наглядно продемонстрировано на рис.5.2.2.7, где показана зависимость угла косого скачка /? от уровня вложенной энергии для препятствий с высотой 10% и 17% от хорды. Хорошо видно также, что при уровне мощности выше пороговой для генерации развитого отрыва положение и амплитуда скачка определяются только параметрами разряда и не зависит от высоты препятствия в определенных пределах. Здесь же приведены экспериментальные данные для разряда без препятствия и расчет по упрощенной модели (см. раздел 5.1.3). Видно, что расчет дает правильный тренд. При повышенной мощности расчет приводит большие значения углов и меньший уровень мощности для термического запирания канала, что связано с увеличением потерь в разряде. Понятно, что существует известный произвол в выборе значений хтах и у, однако сравнение говорит о довольно сносном совпадении в разумных пределах изменения параметров.

Рис.5.2.2.7. Угол наклона косого скачка в канале с препятствием в зависимости от мощности энерговклада. М=1.9, РЛЮОТорр.

Несмотря на явное «улучшение» потока при генерации разряда перед механическим препятствием в канале, ответ на вопрос о величине потерь полного давления представляется неочевидным, особенно при развитии открытого отрыва. Экспериментально ситуация осложняется также относительно высоким уровнем вязких потерь на стенке канала постоянного сечения. Детальные измерения распределения давления в канале были проведены для трех случаев: твердый клин с углом #= 14° и длиной 20мм на нижней стенке канала, поперечный поверхностный разряд в этом же месте с мощностью WJ=(0A3)кВт и разряд перед клином на расстоянии 16мм. Измерения коэффициента потерь полного давления относятся к точке на оси канала, находящейся вниз по потоку на расстоянии 4х калибров канала по вертикальной стенке по сравнению с величиной в сечении установки клина и электродов. Начальное число Маха потока составляло М= 1.953-1.98 при /улЮОТорр, в сечении измерения М2=1.42н-1.46. Результаты показаны в таблице 5.2.2.1.

1. Литература к разделу «Введение».

2. Магнитоплазменная аэродинамика в аэрокосмических приложениях Труды международного рабочего совещания Nol-5,1999-2003, Март-апрель, ИВГАН, Москва

3. Weakly Ionized Gases Workshops No 1-6, USAF Academy, Colorado, Norfolk, Anaheim, Reno, 1996-2004, USA.

4. G G. Chernyi, The impact of electromagnetic energy addition to air near the flying body on its aerodynamic characteristics 2ttd WIG Workshop, proceeding, Norfolk, VA, April 24-25, 1998

5. Г. Г. Черный "Эффект энерговклада в областях электрического разряда около тел в потоке " Восьмой Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике, Август 23-29,2001 / Пермь, стр 594

6. V. Bityimn, A. Khmov, S Leonov "Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights in Atmosphere" Presented to 3rd Workshop on WIG November 1-5, 1999 / Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820

7. S Leonov, V. Nebolsm, V Shilov "Effectiveness of plasma jet Fffect on Bodies in an Airflow", Proceedings of Workshop "Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", Moscow, IVTAN, 1999, pp 58-65

8. S Leonov, V Bityunn, A Klimov "Effectiveness of Plasma Method of Flow/Flight Control" Proceedings ofthe Symposium on Thermal-Chemical Processes, St-Petersburg, "Leninets", July, 2002.

9. T. Cain, D Boyd "Electrodynamics and the effect of an electric discharge on cone/cylinder drag at Mach 5", .37th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, January 11-14, 1999/Reno, NV, AIAA 99-0602.

10. S Leonov, V Bityunn "Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application " 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September □ 4 October, 2002, AIAA-2002-5209

11. Leonov S В , Biturin V A , Yarantsev D A "Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion in High Speed Flow." In "Non -Equilibrium Processes", v2, pp 104-115. "Plasma, Aerosols, and Atmospheric Phenomena", TORUS-PRESS, 2005,392p

12. Ю П Райзер, -Лазерная искра и распространение разрядов М Наука, 1974

13. Ю П Райзер,-Физика газового разряда, М. Наука, 1987, с 350

14. Э М Базелян, ЮП Райзер,-Искровой разряд-М Изд МФТИ, 1997СВ20с.

15. Ю П Райзер, М Н. Шнейдер, Н А Яценко, □ Высокочастотный емкостный разряд, М Изд-Ъо

16. МФТИ,Наука Физматлит,1995 П310с

17. И А Глебов, Ф Г. Рудберг, Мощные генераторы плазмы, М : Энергомашиздат, 1985, 153 стр

18. АС Коротеев, В М. Миронов, Ю С Свирчук, Плазмотроны, М .Машиностроение, 1993,298стр

19. СД Гришин, Л В Лесков, Н П Козлов, Плазменные ускорители, М Машиностроение, 1983,227 стр

20. Технологические лазеры Справочник / Под ред ГА Абильситова М Машиностроение, 1991, Т. 1П 2,431с

21. Плазменные ускорители, под ред Л А Арцимовича и др ., М, 1973// Физика и применение плазменных ускорителей, под ред А И Морозова, Минск Наука и техника, 1974,241стр.

22. Л Я Минько, Получение и исследование импульсных плазменных потоков, Минск: Наука и техника, 1970, 181стр

23. Я Б Зельдович, Ю П Райзер, □ Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явленийПМ Физматгиз, 1963,686 стр

24. Г Н Абрамович, Прикладная газовая динамика -М Наука, 1976,890 стр

25. Г Г Черный, □ Газовая динамика ПМ . Наука, 1988

26. Бедин АП , Авраменко РФ, Климов АИ , и др Аномальное обтекание тел в слабоионизованной неравновесной плазме Диплом на открытие № 007, выдан 25 марта 1988, Гос комитет СССР по делам изобретений и открытий

27. KLIMOV, Anatoly and others Plasma effects on aerodynamics RUSSTECH JS13174, SRC BAe, April199516 "Progress in study for plasma and MHD methods of flows/flight control" Extended summary (1997-2002), ed S Leonov, Moscow, IVTRAN, 2003

28. Cain T, "Progress in Plasma Aerodynamics," DERA/WSS/WX9/CR9806HH/1 1, 1998,60p

29. D VanWie, D Risha, С Suchomel "Research Issues Resulting from an Assessment of Technologies for Future Hypersonic Aerospace Systems", 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, 5П 8 January 2004, AIAA 04-1357

30. P. Bletzinger, В N Ganguly, D VanWie, A Garscadden, "Plasmas in high speed aerodynamics", Topical review, J Phys D Appl Phys , 38 (2005), R33-R57.

31. V Fomin, P. Tretyakov, J -P. Taran, "Flow control using various plasma and aerodynamic approaches (Shortreview)", Aerospace Science and Technology, 8 (2004), pp411-421

32. Алферов В И , Дмитриев Л М , Электрический разряд в потоке в присутствии градиентов плотности,

33. ТВТ, 1985, т 27, №6, с 677

34. Мишин Г И , Серов Ю Л , Явор И П , Обтекание сферы, движущейся со сверхзвуковой скоростью вплазме газового разряда, Письма в ЖТФ, 1991, т. 17, вып 11, с 65

35. Бедин А П , Мишин Г И , Баллистические исследования аэродинамического сопротивления сферы вионизованном воздухе, Письма в ЖТФ, т 21, вып 1,с 14

36. Климов А И , Мишин Г И , Гридин А Ю Продольный электрический разряд в сверхзвуковом потокегаза, Письма в ЖТФ, 1992, с 87-92

37. Lowry Н , Stepanek С, Crosswy L, and et al, Shock Wave Structure of a Spherical Projectle in weakly1.nized Air, Paper AIAA-99-0600, Proc 37th AIAA Conf, 1999, Reno NV

38. Встовский В В , Грачев Л П , Гривцов Н Н , Кузнецов Ю Е , и др , Исследования нестационарногообтекания тела в сверхзвуковом потоке, нагретом продольным электрическим разрядом, ТВТ, 1990, т 28, №6, с 1156

39. А П Ершов, А В Калинин, О С Сурконт, И В I имофеев, В М Шибков, В А Черников Поперечныеэлектрические разряды в сверхзвуковых потоках воздуха ТВТ, Том 42, № 6,2004, стр 856

40. Ершов А П , Сурконт О С , Тимофеев И Б , Шибков В М , Черников В А Импульсные электрическиеразряды в сверхзвуковых потоках газа «Нелинейный мир», № 1-2,2005 г

41. А Г Alexandrov, N V Ardelyan, S N Chuvashev, A P Ershov, A A Rukhadze, I В Timofeev, В 1 Timofeev,

42. V M Shibkov, Supersonic Plasma Flows and Their Influence on aerodynamics of flight J Tech Phys, 41, 1, Special Issue, 2000, Polish Academy of Sciences, Warshawa,, p 533-550

43. А П Ершов, И Б Тимофеев, В А Черников, В М Шибков ГАЗОВЫЕ РАЗРЯДЫ В СВЕРХЗВУКОВЫХ

44. ПОТОКАХ ВОЗДУХА "Прикладная физика" N 6, 1999 г

45. V Chernikov, A Ershov, P Georgievsky, V Gromov, V Levm,V Shibkov, I Timofeev, D Van Wie,

46. FEATURES OF TRANSVERSAL GAS DISCHARGE IN SUPERSONIC GAS FLOW, Paper AIAA-2001D 3084

47. M Шибков, Д А Виноградов, А В Восканян, А П Ершов, И Б Тимофеев, Л В Шибкова, В А Черников Поверхностный СВЧ-разряд в сверхзвуковом потоке воздуха //Вестник Московского Университета Серия 3 Физика, астрономия 2000 Т41 N6 С 64-66

48. V М Shibkov, V A Chernikov, A P Ershov, S A Dvinin, Ch N Raffoul, L V Shibkova, I B Timofeev,

49. D M VanWie, D A Vinogradov, A V Voskanyan Surface microwave discharge in supersonic airflow. 32nd AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference and 4th Weakly Ionized Gases Workshop, 11-44 June 2001 Anaheim, CA, USA AIAA 2001-3087

50. I Fsakov, L Grachev and К Khodataev, D Van Wie, Fxpenments on Propane Ignition in High-Speed Airflow Using a Deeply Undercntical Microwave Discharge AIAA-2004-840 42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Fxhibit, Reno, Nevada, Jan 5-8, 2004

51. Грачев Л П , Есаков И И , Ходатаев К В Стримерный СВЧ разряд в сверхшуковом потоке воздуха,

52. ЖТФ, 1999, том 69, вып 11 стр 14

53. N Berezhetskaya, S Gntsinin, V Kop'ev, 1 Kossyi, N Popov, V Silakov, and D Van Wie, Microwave

54. Discharge As A Method For Igniting Combustion In Gas Mixtures, AIAA-2005-991,43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan 10-13,2005

55. Y Kolesnichenko, О Azarova, V Brovkin and D Khmara, V Lashkov and I Mashek, Basics in Beamed

56. MW Energy Deposition for Flow/Hight Control, AIAA-2004-569,42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan 5-8, 2004

57. Yu Kolesnichenko, V Brovkin, D V Khmara, V I ashkov, 1 Ch Mashek, and M I Ryvkin, Microwavedischarge parameters in supersonic How, А1АЛ-2002-356, AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 40th, Reno, NV, Jan 14-17,2002

58. К В Александров, Л II I рачев, И И Ьсаков, С М Покрас, К В Ходатаев Импульсный СВЧ разряд ватмосферном воздухе в фокусе двухзеркально!о резонатора //ЖТФ, 2003, Т 73, Вып 1,С 46-50

59. I Kossyi, Self-/Non -Self Sustained Microwave Discharge as a New Type of Large-Size Plasma Source, A1AA-2006-1457,44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan 9-12, 20061. Литература к разделу 1.2.

60. Levin V А , А/опта N Е, Gwmov V G, Influence of Energy Input by Electric Discharge Supersonic flows around bodies 2nd WIG Workshop, Proceedings, Norfolk, VA, April 24-25, 1998.

61. V Bityurin A Klimov, S Leonov "Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights in Atmosphere." 3rd Workshop on WIG. November 1C5, 1999 / Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820

62. T Cain D Boyd "Electrodynamics and the effect of an electric discharge on cone/cylinder drag at Mach 5", 37th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, January 11-14, 1999/Reno, NV, AIAA 99-0602

63. S Leonov, V Nebohm, V Shilov "Effectiveness of plasma jet Effect on Bodies in an Airflow", Proceedings of Workshop "Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", Moscow, IVTAN, 1999, pp 58-65.

64. V Fomin, P Tretyakov, J-P Taran Flow control using various plasma and aerodynamic approaches (Short review) // Aerospace Science and Technology, 8 (2004), pp 411-421.

65. D Bushnell, С McCnnley Turbulence Control in Wall Flows, Ann Rev Fluid Mech ,21, 1-20, 1989.

66. Kazakov A , Kogan M, Kunachi A , Influence on the friction of local heat addition to the turbulent boundary layer. Mech OfFluids and Gases, N1, 1997

67. Kurjachi A P, Boundary layer transition by means of electrodynamics method Pnkl Math. I Mech (rus), voI49, issue 1,1985

68. А С Зарин, А А Кузовншов В М Шибкое «Свободно локализованный СВЧ-разряд в воздухе», □ Москва, «Нефть и газ», 1996,204с

69. Л Yuriev, V Borzov, N Savischenko el all. "Method of Flight Control", Patent RU-2173657, May 1990

70. Встовский ВВ, Грачев ЛП, Грицов HH, Кутецов ЮЕ, и др, Исследования нестационарного обтекания тела в сверхзвуковом потоке, нагреюм продольным электрическим разрядом, ТВТ, 1990, т 28, №6, с 1156.

71. Мишин ГИ, Серов ЮЛ, Явор ИП, Обтекание сферы, движущейся со сверхзвуковой скоростью в плазме газового разряда, Письма в ЖТФ, 1991, т. 17, вып. 11, с 65

72. V Borzov, I Rybka A Yuriev "The influence of local energy supply at hypersonic flow on wave drag of bodies ofdifferent blunting", IFJ (rus), 1994, v 67, No 5-6, pp 355-B61.

73. V Alatortsev, Yu Kuznetsov, V. Skvortsov, L Grachev, K, Khodataev et all. "Experimental study of drag force control on the model at the flow excitation by the longitudinal electrical discharge", TsAGI Proceedings, No 2552, 1994.

74. Leonov SB, Pankova MB, Shipilm AV "Modeling of ball lightning interaction with bodies in atmosphere" "Ball Lightning in Laboratory " ed Avramenko R F., Klimov A I. and oth Moscow. Chemistry, 1994.

75. A. Gridin, A Zabrodm, A Klimov, Yu Kuznetsov, A Lutsky, V. Skvortsov, К Hodataev et all "Numerical and experimental research of supersonic flow over bluntnose body in presence of electric discharge", K1AM RAS Preprint No 19, 1995, Moscow

76. Workshop on Weakly Ionized Gases Proceedings USAF Academy, Colorado, 9-13 June 1997; Second Workshop on Weakly Ionized Gases Proceedings Norfolk, 24-25 April 1998

77. Gordeev V P , Krasilnikov A V., Lagutm V I "Experimental study of possibility of drag reduction by means ofplasma", MLG (rus), N2, p 177-182, 1996.

78. J Chang, J. Hayes, J. Menart, "Hypersonic flow over a Blunt Body with Plasma Injection", AIAA 2001Q 0344

79. Fomin V P., Maslov A A , Fomichev V P Review of IPTM works on plasma aerodynamics Proceedings of Meeting "Perspectives of MPA Technology in Aerospace Applications", March, 24-25, IVTAN, Moscow, 1999

80. Levin V.A , Afonma,N E, Georgievsky P Y , Gromov V G , Lann О В , Terenteva L V. "Study of possibility ofcontrol of supersonic airflow.", Preprint IM MSU, N24-97, Moscow, 1997.

81. MCEwen R & Gilmor M Plasma Aerodynamics Meeting Report SRC BAe, II NovI996, R MCEwen, Workshop on Weakly Ionized Gases, USAF Academy, Colorado, 9-12 June 1997. Proceedings, Vol 1.

82. Левин В А , Терентьева Л В Сверхзвуковое обтекание конуса при тегшоподводе в окрестности его вершины Изд РАН МЖГ 1993 N2 С 110-114

83. Гридин А Ю, Ефимов Б Г, Забродин А В, Климов АИ, и др Расчетной экспериментальное исследование сверхзвукового обтекания затупленного тела с иглой при наличии электрического разряда в его головной части Препринт ИПМ № 19,1995, с 31

84. Третьяков П К .Грачев Г Н , Иванченко А И , и др , Управление сверхзвуковым обтеканием тел с помощью использования мощного оптического импульсной периодического разряда, ДАН, 1997, т351,№3

85. Yunev A, Moskalev G, Mikhailov V, and et al, Possibilities of Power Expenditure Reduction under Energy Addition to approaching Flow, Paper AIAA -99□4895, Proc 9th Intern Space Planes and Hypersonic Syst TechConf,Nov 1999, Norfolk VA

86. W Beaulieu, A Klimov, S Leonov, Yu Kolesnichenko, V Brovkm, "Development of Cold Plasma Technology Joint BNA and Russian Program", Second Weakly Ionized Gases Workshop, Proceedings supplement, April 24-25, 1998, Norfolk, p 207

87. S Leonov, T Cam, A Klimov, A. Pashina, V Skvortsov, В Iimofeev "Influence of a HF Corona Plasma Structure on Drag of an Axial-Symmetric Body in a Supersonic Airflow " 3rd Workshop on WIG, November 1-5, 1999/Norfolk, Virginia, AIAA 99-4856

88. S I eonov, V Bityunn, Yu Kolesnichenko "Dynamic of a Single-electrode HF Plasma Filament in Supersonic Airflow" 39th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Fxhibit, 8-11 January 2001 / Reno, NV AIAAC2001C0493

89. Beaulieu W , Bityunn V, Klimov A , Leonov S et al, Plasma Aerodynamic WT Tests with 1/6 Scale Model of Nose Part of F-15, AIAA 99-4825 Paper, 3rd WIG Workshop, Norfolk, 1999

90. W Beauhew, V Bityunn, A Klimov, S Leonov, A Pashina, В Iimofeev, Study of characteristics of 1/6 scale model □ Proceedings of Meeting "Perspectives ", March, 24-25,1VTRAS, Moscow, 19991. Литература к разделу 1.3.

91. Казаков А , Коган М , Курячий A Influence on the friction of local heat addition to the turbulent boundary layer МЖГ,Ш, 1997

92. Курячий А П , Boundary layer transition by means of electrodynamics method Прикладная Математика и Механика, т 49, № 1, 1985

93. D Bushnell, С McGinley lurbulence Control in Wall Flows, Ann Rev Fluid Mech , 21, 1-20, 1989

94. Казаков А В , Курячий А II, Electrogasdynamic influence on the development ofthe small disturbances in a boundary layer in the thin profile Изв АН СССР, МЖГ, 1, 1986

95. S Leonov \ Bityunn N Scnischenko A Yunex, "Study of Surface Electrical Discharge Influence on Friction of Plate in Iransonic Airflow" А1АЛ-2001-0640,39th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 8-11 January, Reno, NV, 2001

96. Казаков А В, Коган МН, Купарев В А Об устойчивости дозвукового пограничного слоя при нагревании поверхности плоской пластины вблизи передней кромки //Изв АНСССРМЖГ 1985 № З.С 68-72

97. Казаков А В, Коган МН, Купарев В А О повышении устойчивости дозвукового пограничного слоя при нагреве поверхности вблизи передней кроски обтекаемого тела // ДАН СССР. 1985. Том 283 № 2

98. Yu V. Shcherbakov, N S Ivanov, and others, «Drag Reduction by AC Streamer Corona Discharges along a Wing-hke profile Plate» AIAA 2000-2670

99. A. Smith, «Progress in Hypersonic Turbulent Boundary I ayer Control», A1AA-2000-2322

100. RothJ R, Sherman D M and Wilkinson S P. "Electrohydrodynamic Flow Control with a Glow Discharge Surface Plasma", AIAA Journal, Vol 38, No 7, July 2000, pp 1166-1172

101. Soldati, A and Banerjee, S "Turbulence Modification by Large-Scale Organized Electrohydrodynamic Flows" Phys Iluids.Vol 10, No 7 (1998) pp 1742-1756

102. Mhitaryan A M , Labinov С D , Fridland V Ya, "Electro-hydrodynamic method ofboundary layer control", in paper collection "Some problems of aerodynamics and electro-hydrodynamics", vol 1, Kiev's Institute of Civil Aviation Engineers, Kiev, 1964

103. S Leonov, V. Bityunn, D. Yarantsev "The Effect of Plasma-Induced Separation", AIAA-2003-3853, 34-th Plasmadynamic and Laser Conference, 23-26 June 2003 / Orlando, FL

104. M. Post, T Corke "Separation control on high angle of attack airfoil using plasma actuators", AIAA Paper 2003-1024,41th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-10 January, Reno, NV, 2003.

105. A Kazakov, M Kogan, V Kuparev, "About stability of subsonic boundary layer under heating of the surface ", Izvestiay AN, Mechanics of Fluids and Gases, vol 3, 1985, p 68-75.

106. D Bushel., "1 urbulent drag reduction for external flows", AIAA paper No 227, 1983,20pp.

107. Yu Lapm, "Turbulent boundary layer in supersonic gas flows", Moscow. Science, 1982,312pp.

108. Yu Rayzer Physics of gas discharge Moscow Science 1987. pp 479.

109. D Kyukheman, Aerodynamic Planes Designing M • Mashmostroyeniye, 1983, p 555.

110. P. Chzhen, Separation flow Moscow Mir, 1973 v 3, p 14

111. P. K. Chang, Control ofI low Separation M MIR, 1979

112. Goshek, High-speed Aerodynamics, S: "Inostrannaya literature", 1954

113. G. Schlichting, The theory of a boundary layer, M Nauka, 1974

114. A P. MePnikov, I A. Sychyov, N Г. Filhpov, Gashydrodynamics, L p 470, 1968

115. P. Baronets, A Kolesnikov, S Kubarev. Superequilibnum heating of surface in subsonic jet ofdissociated air. МЖГ, №3, 1991, p.144-149.

116. S Leonov, V. Bityunn N Savischenko, A. Yuriev V. Gromov "Influence of Surface Electrical Discharge on Friction of Plate in Subsonic and Transonic Airflow " Paper AIAA-2001-0640

117. Ivanov V A. etal "The Development of a Method of the MHD Separation Flow Calculation", Tech Report, 95/7, IVTAN -ANRA, Moscow, 1995,42p (in Russian)

118. Ivanov V A, "The Method of the Flow and Head Transfer Calculation in a Nozzle under Off-Design Mode", Thesis, MPTI-NHTP, Moscow, 1985

119. Талонов С А , Маслов А А Развитие возмущений в сжимаемых потоках. Новосибирск: Наука, 1980 144с.

120. Maestrello L "Analisys of Active Control by Surface Heating," АШШ-В173, 1984,8 p

121. Bayliss A , Maestrello L, Pnkh P, Turkel E , "Numerical Simulation of Boundary Layer Exitation by Surface Heating/Cooling," АШ-85-0565, 1985,8 p

122. Metcalfe R.W, Rutland С , Duncan J H , Riley J J., "Numerical Simulations of Active Stabilization of Laminar Boundary I ayers," AlAA-85-0567, 1985,9 p

123. Maestrello L, "Active Transition Fixing and Control of the Boundary Layer in Air," AIAA Jornal, 1986, Vol 24, No 10, pp 1577-1581.

124. Liepmann H W, Nosenchuck D M , "Active Control of Laminar-Turbulent Transition," Journal of Fluid Mech, 1982, Vol. 118, pp 201-204

125. Казаков A.B, Курячий АП Влияние неизотермичности поверхности тонкого профиля на устойчивость ламинарного пограничного слоя I/Изв АИ СССР МЖГ. 1986 №5 С 36-42

126. Казаков А.В, Коган М Н Устойчивость дозвукового ламинарного пограничного слоя на плоской пластине при объемном подводе энергии I/Hie АН СССР МЖГ. 1988 №2 С. 62-57

127. Казаков А В Коган М Н, Купарев В А, Курячий А П О нетрадиционных способах управления устойчивостью ламинарного дозвукового пограничного слоя// Труды ЦАГИ 1988 Вып 2412.

128. Казаков А В, Купарев В А О ламинаризаиии пограничного слоя на теплоизолированной поверхности при подводе энергии в поток // Изв АНСССР МЖГ. 1988 № 5. С. 58-61

129. Белов И А , Казаков А В Коган М Н , Купарев В А., Литвинов В М Устойчивость ламинарного пограничногос лоя и затягивание перехода на неизотермической поверхности // Изв АН СССР МЖГ 1989. №2 С 52-57

130. Струминский В В , Лебедев Ю Б , Фомичев В М Влияние градиента температуры вдоль поверхности на протяженность ламинарного участка пограничного слоя газа IIДАН СССР. 1986 Т. 289 № 4 С. 813-816

131. Струминский В В , Довгаль А В , Лебедев Ю Б, Левченко В Я , Тимофеев В А , Фомичев В М Теоретическое и экспериментальное исследование устойчивости пограничного слоя при неравномерном нагревании поверхности II Препринт ИТПМ№3 1987 22 с

132. Maestrello L, Nagabushana К А, "Relammarization of Turbulent Flow on a Flat Plate by Localized Surface Heating," AIAAS9-B985, 1989,7 p

133. Kazakov A.V., Kogan M N , Kuparev V A, "Optimization of Laminar-Turbulent Transition Delay by Means of Local Heating ofthe Surface," Fluid Dynamics, 1995, Vol 30, No 4,pp 563-569

134. Kazakov A V, Kogan M N , Kuparev V A , "Delay of Laminar-Turbulent Transition by Means of Intensive Localized Heating of the Surface in the Vicinity of the Plate Leading Edge," High Temperature, 1996, Vol 34, No l,pp 46-51

135. Kazakov A V , Kogan M N , Kuparev V A , "Laminanzation of Boundary Layer Under Condition of the Negative Pressure Gradient," High Temperature. 1996, Vol 34, No 2, pp 244-249

136. Poll D I A , "Transition in the Infinite Swept Attachment Line Boundary Layer," Aeron Quart, 1979, Vol 30, No 4, pp 607-629

137. Poll D I A , "Development of Intermitten Turbulence on a Swept Attachment Line Including the Effects of Compressibility,"Aeron Quart, 1983, Vol 34, No 1, pp 1-23

138. Казаков А В Влияние температуры поверхности на устойчивость пограничного слоя на линии присоединения скользящего крыла/!Изв АНСССР МЖГ 1990 №6 С 78-82

139. Казаков А В Влияние температуры поверхности на устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на линии растекания скользящего крыла II И}в РАН МЖГ 1997 №5 С 43-49

140. Казаков А В Влияние подвода энергии на устойчивость пограничного слоя на линии растекания скользящего крыла при сверхзвуковых скоростях // Изв РАН МЖГ 1998 №5 С 90-97.

141. Филиппов В М Влияние нагрева носовой части пластины на развитие пограничного слоя // Изв РАН МЖГ 2002 № 1 С 32-42

142. Саш Т, "Progress in Plasma Aerodynamics," DERA/WSS/WX9/CR980688/I 1, 1998,60р.

143. Vatazhin А В , Grabovskii VI, Likhter V A , Shul'gin VI, "Electrogasdynamic Flows," (in Russian), Nauka, Moscow, 1983.

144. Roth J R, Sherman D M, Wilkinson S P, "Boundary Layer Flow Control with a One Atmosphere Uniform Glow Discharge," AlAA-98-0328, Jan 1998

145. Johnson G A , Scott S J, "Plasma-Aerodynamic Boundary Layer Interaction Studies," A1AA-2001-3052, 2001

146. Khabiry S , Colver G , ' Drag Reduction by DC Corona Discharge Along an Electrically Conductive Flat Plate for Small Reynolds Number Flow," Physics ofFluid Vol 9, No 3, 1997, pp 587-599

147. Artana G, D'Adamo J , I eger L, Moreau E, Touchard G, "Flow Control with Electrohydrodynamic Actuators," AIAA Journal, Vo\ 40, No 9,2002, pp. 1773-1779.

148. Malik M R , Weinstein L M , Hussami M.Y., "Ion Wind Drag Reduction,"AIAA-83-0231, 1983, 10 p

149. Kazakov A V, Kuryachii A P, "Influence of Electrogasdynamic Impact on Evolution of Small Disturbances in the Boundary Layer on Thin Profile," Fluid Dynamics, Vol 21, No 1, 1986, pp 25-33.

150. Kazakov A V, Kuryachii A P, "Estimate of the Effectiveness of the Electrogasdynamic Method for Reducing Aerodynamic Drag," Fluid Dynamics, Vol 36, No 2,2001, pp 236-243.

151. Kuryachii A P, "The Stability of Couette-Taylor Electrohydrodynamic How," J Appl Math and Mech, 1989, Vol 53, part 3

152. Kimmel R L "Aspects of Hypersonic Boundary-Layer Transition Control", AIAA-2003-0772

153. Levin V A , Lann О В , "Skin-Friction Reduction by Energy Addition into a Turbulent Boundary Layer", AIAA-2003-0036

154. Roth J R , Madhan R С ,Yadav M , Rahel J , Wilkinson S P, "How Field Measurements of Paraelectric, Peristaltic, and Combined Plasma Actuators Based on OAUGDP", AIAA 2004-845.

155. Lacoste D, Pai D, Laux С , "Ion Wind Fffect in a Positive DC Corona Discharge in Atmospheric Pressure Air", AIAA 2004-0354

156. Samimy M , Adamovich I, Webb В , Kastner J , Hileman J , Keshav S , Palm P, "Development and Application of Localized Arc Filament Plasma Actuators for Jet Flow and Noise Control", AIAA 2004П 0184.

157. Samimy M , Adamovich I, Kim J -H ,Webb В, Keshav S , Utkin Y , "Active Control of High Speed Jets Using Localized Arc Filament Plasma Actuators", AIAA 2004-2130

158. Jukes T, Choi К -S , Johnson G , Scott S, "Turbulent Boundary-Layer Control for Drag Reduction Using Surface Plasma", AIAA 2004-2216

159. Post M , Corke T, "Separation Control using Plasma Actuators □ Dynamic Stall Control on an Oscillating Airfoil", AIAA 2004-2517

160. P. Wu, R Miles, "MHz Rate Visualization of Separation Shock Wave Structure", AIAA-2000-0647.

161. A. Yahn, W. Lempert and others, Planar imaging in a Mach 8 How using sodium laser-induced fluorescence AIAA-96-2270

162. J Naughton, M Sheplak, Modern Skin Friction Measurement Techniques" Description, Use, and What to do With the Data AIAA-2000-2521.1. Литература к разделу 1.4.

163. БартльмеФ , «Газодинамика горения», М Энергоиздат, 1981.

164. Klimov A , Bityunn V., Brovkin V, Leonov S, «Plasma Generators for Combustion», Workshop on Thermo-bhemical Processes m Plasma Aerodynamics, Saint Petersburg, May 30QJune 3,2000, P.74.

165. A Klimov, V. Bityunn, A Bocharov, A Brovkin, A Kuznetsov, S Leonov, N Sukovatkin, N. Vystavkin "Plasma Assisted Combustion". Proceedings of the 3-rd Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", April, 2001, Moscow, IV! AN

166. S Leonov, V. Bityunn "Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application " 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September Q4 October, 2002, AIAA-2002-5209.

167. S Leonov, V. Bityunn, К Savelkin, D. Yarantsev "The Features of Electro-Discharge Plasma Control of High-Speed Gas Flows " AIAA-2002-2180, 33-lh Plasmadynamic and Laser Conference, 20-24 May, 2002, Maui,HI

168. S Leonov, V Bityurin, К Savelkin, D. Yarantsev "Effect of Electrical Discharge on Separation Processes and Shocks Position in Supersonic Airflow." 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 13-17 January 2002 / Reno, NV, AIAA 2002-0355

169. S Leonov, V. Bityurin, К Savelkin, D Yarantsev, Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion of Fuel in High Speed How Proceedings of the 5th Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", 7-10 April, 2003, Moscow, IVTAN

170. Bocharov A , Bityurin V , Klement'eva I, Leonov S Experimental and Theoretical Study ofMHD Assisted Mixing and Ignition in CoQ Flow Streams // Paper AIAA 2002П2228, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14-17 January 2002/ Reno, NV, P.8.

171. AN Bocharov, V A Bityunn, I В Klement'eva, S В Leonov A STUDY OF MHD ASSISTED MIXING AND COMBUSTION // Paper AIAA 2003П 0699, 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, January 2003/ Reno, NV, P.8.

172. L Jacobsen, С Carter, R. Baurie, T. Jackson "Plasma-Assisted Ignition in Scramjet", AIAA-2003CD871, 4 Г AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-9 January, Reno, NV, 2003

173. S Kuo, D Bivolaru, С Carter, L Jacobsen, S Williams "Operational Characteristics of a Plasma Torch in a Supersonic Cross Flow", AIAA-2003-D871, 41st AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-9 January, Reno, NV, 2003.

174. Morris R A , Arnold S T, Viggano A A , Maurice L Q, Carter С, Sutton E A "Investigation ofthe Effects of Ionization on Hydrocarbon-Air Combustion Chemistry" 2nd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, 1998

175. Bunko Yu, Vinogradov, V , Goltsev, V , "Influence of active radical concentration on self-Ignition delay of hydrocarbon fuel/air mixture" "Applied physics", 2000, P 10

176. Klimov A , Bityunn V , Brovkin V , Leonov S , Plasma Generators for Combustion, Workshop on ThermoD chemical Processes in Plasma Aerodynamics, Saint Petersburg, May 30П June 3,2000, P 74

177. Ainan Bao, Guofeng Lou, Munetake Nishihara, Igor V Adamovich "On the Mechanism of Ignition of Premixed СО-Air and Hydrocarbon-Air Flows by Nonequilibnum RF Plasma", AIAA-2005-1197, 43rd AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 10-13 January, Reno, NV, 2005

178. А П Напартович, И В Кочетов, С Б Леонов "Расчет динамики воспламенения водородноП воздушной смеси неравновесным разрядом в высокоскоростном потоке", Теплофизика высоких температур, 2005, в печати

179. О Voloschenko, S Leonov, A Nikolaev, N Rogalsky, V Sermanov, S Zosimov, "Experimental study of hydrogen combustion in model supersonic duct", International Scientific Conference "High-Speed Flow Fundamental Problems", 7hukovsky, 21-24 September 2004

180. A Stankovskn "Plasma Supported Combustion", invited lecture for 30th International Symposium on Combustion, Chicago, 2004

181. I Matveev, S Matveeva, A Gutsol, A Fridman "Non-Equilibrium Plasma Igniters and Pilots for Aerospace Application", AIAA-2005-1191, 43rd AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 10-13 January, Reno, NV, 2005

182. M Brown, R Forlmes, В Ganguly, С Campbell, F. Egolfopoulos, "Pulsed DC Discharge Dynamics and Radical Driven Chemistry of Ignition", AIAA-2005-0602, 43rd AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 10П 13 January, Reno, NV, 2005

183. V Vinogradov, I Timofeev "Initial Study of Different Plasma Discharges in a M=2 Air Flow", AIAAQ 2005-0988,43"' AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 10-13 January, Reno.NV, 2005

184. J Liu, F Wang, I I ее, N Theiss, P Ronney, M Gundersen, "Effect of Discharge Energy and Cavity Geometry on Flame Ignition by Transient Plasma", AIAA-2004-1011, 42nd AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 5-8 January, Reno, NV, 2004

185. J Feder Fractals Plenum Press, New York, 1988

186. L Sander, "Fractal growth processes " // Nature 1986, Vol 322, N 28, p 789

187. R Morns et al "Progress on investigations of effects of ionization on hydrocarbon-air combustion chemistry", AIAA-99-4907, 1999

188. Высокочастотный разряд в волновых полях Под ред А Г Литвака, ИПФ РАН, Горький, 19881. Литература к разделу 2.2.

189. С. Леонов, В. Битюрин, А Климов, В Бровкин, 10 Ф. Колесниченко, Н. Попов, Давид М ВанВи «Структура ударной волны и скорость распространения через неоднородную плазму». AIAA-2000Q 2571.

190. М. Лан, Дж. Сузи «Оптическая диагностика распространения высокочастотного разряда в азоте» Труды Тартуского университета, Тарту (Эстония), 1987, стр 3-9.1. Литература к разделу 2.3.

191. V Bityunn, A Klimov, S Leonov "Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights in Atmosphere" Presented to 3rd Workshop on WIG. November 1-5, 1999 / Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820

192. S Leonov, V. Bityunn "Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application " IIth AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September 4 October, 2002, AIAA-2002-5209

193. S Leonov, V Bityunn, К Savelkin, D. Yarantsev, Plasm a-Induced Ignition and Plasm a-Assisted Combustion of Fuel in High Speed Flow Proceedings of the 5th Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", 7-10 April, 2003, Moscow, IVTAN

194. Bocharov A , Bityunn V , Klement'eva I, I eonov S Experimental and Theoretical Study of MHD Assisted Mixing and Ignition in CoQFlow Streams // Paper AIAA 2002П2228, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14-17 January 2002/ Reno, NV, P 8

195. A N Bocharov, V A Bityunn, I В Klement'eva, S В Leonov A STUDY OF MHD ASSISTED MIXING AND COMBUSIION // Paper AIAA 2003□ 1226, 41th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, January 2003/ Reno, NV, P 8

196. S Leonov, V Bityunn, К Savelkin, D Yarantsev, Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion of Fuel in High Speed Flow Proceedings of the 5th Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", 7-10 April, 2003, Moscow, IVTAN

197. S Leonov, Y. Isaenkov, D Yarantsev, Properties of Filamentary Electrical Discharge in High-Enthalpy Flow, AIAA-2005-0159, 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan 10-13, 2005

198. S Leonov "Plasma Assistance in Supersonic Combustion" Conference on Plasmas for Stealth and for Flow and Combustion Control, March 31, April 1,2003, Institute Curie, Rue d'Ulm, 75005 Pans

199. S I Braginsky, "Contribution to the theory ofdevelopment ofa spark channel", JETPh, 34, 6, 1958, p 1548П 1557

200. N M Gegechkory, "Experimental study ofthe channel ofspark discharge", JETPh, 21,493, 1951.

201. А Александров, А Рухадзе, "Физика сильноточных источников излучения", Москва, Атомиздат, 1976,стр 184

202. М Sultanov, "Shock-bompressed plasma in powerful pulse discharges", -Dushanbe "Donish", 1981, pp280

203. N. Gegechkory, "Experimental study ofthe channel of spark discharge",JETPh, 21,493,

204. S Leonov, Yu Isaenkov, M Shneider, D Yarantsev "Fast Mixing by Pulse Discharge in High-Speed Flow", Presented to 37th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, San Francisco, USA, June 2006,

205. M N. Shneider, Gasdynamic and turbulent cooling of after-spark and arc channels, 26th AIAA Plasmadynamic and Lasers Conf, AIAA-95-1994, June 19-22, San Diego, 1995.1. Литература к разделу 2.4.

206. V Bityunn, V Gromov, S Leonov, N Savischenko, A Yunev "Influence of Surface Electrical Discharge on Friction of Plate in Subsonic and Transonic Airflow." Paper A! AA-2001-0640.

207. Леонов С Б, Яранцев ДА Управление отрывными явлениями в высокоскоростном потоке с помощью приповерхностного электрического разряда // АМГД №4.2006.1. Литература к разделу 2.5.

208. Абрамович Н Г. «Прикладная газовая динамика»П Москва, Наука, 1976, 888стр

209. Лукьянов Г А. "Сверхзвуковые струи плазмы" ^Ленинград, "Машиностроение", 1985,35Остр

210. Кондратов В В "Изучение взаимодействия сверхзвуковых струй с набегающим течением",* Минск, Институт тепло-кассообмена им Лыкова, Препринт No 7, 1986

211. Минько Л Я. Получение и исследование импульсных плазменных потоков -Минск. Наука и техника, 1970

212. С Леонов «Токонесущая струя эрозионного источника», Диссертация на соискание степени кандидата технических наук, СтПб, Балтийский Государственный Университет, 1990

213. Леонов С Б, Лукьянов Г А "О структуре импульсной эрозионной плазменной струи"»П ПМТФ, 5,1994, стр 13-18

214. Леонов С Б Стабилизация токового канала разряда газодинамической структурой//Тезисы докладов IY конф "Кинетические и газодинамические процессы в неравновесных средах" ,Красновидово, 1988, М издМГУ, 1988, стр 127-129

215. Леонов С Б, Панкова М Б "Структура и теплофизические свойства углеводородной плазменной струи",П Труды Конференции по низкотемпературной плазме, Петрозаводск,20-26 июня 1995, стр 102П 104

216. Leonov S В "Plasma Jet Generation for influence on drag of bodies in a supersonic airflow". -Contnbuted Papers of HAKONE VI, Cork, Ireland, 1998, p 318-323

217. Леонов С Б, Панкова М Б Шилов В А Улучшение характеристик летательных аппаратов при выдуве углеводородной плазменной струи // Сб «Вопросы авиационной науки и техники», сер «Авиационное и ракетное вооружение», 1998, №1,22-28 с

218. Гордеев В П , Красильников А В , Лагутин В И , Отменников В Н. "Экспериментальное изучение возможности снижения сверхзвукового сопротивления с помощью плазмы", МЖГ, №2, стр 177-182, 1996

219. Ganiev, Yu Ch , Gordeev, VP, Krasilnikov A V et al, 2-nd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, VA, April 24-25, 1998

220. Фомин В П , Маслов А А , Фомичев В П Обзор работ ИТПМ СО РАН по плазменной аэродинамике Труды Совещания «Перспективы », 24-25 Марта, ИВТАН, 1999

221. Love E S The effect of the small jet of air exhausting from the nose of a body of revolution in supersonic flow -NASA RM, 1952, N L52 il9 a15 Физика горения и взрыва

222. R К Hanson, Advanced Laser Diagnostics for Reactive Hows, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14-17 January 2002 / Reno, NV, paper AIAA 2002-0196

223. J Warnatz, U Maas, R W Dibble, Combustion Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulations, Experiments, Pollutant Formation, Springer, 2001, ISBN 3-540-57751-8

224. S A Filatyev, M P Thanyan, R P Lucht, J P Gore, Simultaneous Stereo PIV And Double Pulsed PLIF of Turbulent Premixed 1 lames, 31st International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany, August 6-11, 2006

225. Gregorys Elliott, Nick Glumac and Campbell D Carter, Molecular filtered Raylexgh scattering applied to combustion Meas Sci Technol 12(2001)452-466

226. Michael Ь Webber, Jian Wang, Scott T Sanders, Douglas S Baer and Ronald К Hanson, In Situ Combustion Measurementd Of CO, CO2, H2O and Temperature Using Diode Laser Absorption Sensors, Proceedings ofthe Combustion Institute, Volume 28,2000/pp 407-413

227. Klingbeil, A F , Jeffries, J В , Hanson, R К , Tunable Mid-IR I aser Absorption Sensor For Time-Resolved Hydrocarbon Fuel Measurements, 31st International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany, August 6-11,2006

228. Li, H , Zhou, X , Jcfrtes, J В , Hanson, R К , Active Control ofLean Blowout In a Swirl-Stabilized Combustor Using a Tunable Diode 1 aser. 31st International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany, August 6П 11,2006

229. L S Jacobsen, С D Carter, and ТА Jackson, Toward plasma-assisted Ignition in Scramjets, 41s1 AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, January 6-9,2003, Reno, NV.

230. Chadwick С Rasmussen, Sulabh К Dhanuka, James F. Dnscoll, Visualization ofFlameholding Mechanisms in a Supersonic Combustor Using PLIF, ЗГ' International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany, August 6-11,2006

231. D Messina, В AttalETretout, Г Gnsh, Study of a non-equilibrium Pulsed nanosecond Discharge at Atmospheric pressure Using CARS, 31st International Symposium on Combustion, Heidelberg, Germany, August 6-11,2006

232. M W. Winter, M Auweter-Kurtz, Ffanslational, Electronic and Molecular Temperatures in a Supersonic Air plasma Flow determined by Optical Methods and Langmuir probes, 36th AIAA Thermophysics Conference 23 □ 26 June 2003, Orlando, Florida

233. В Н Очкин, Спектроскопия низкотемпературной плазмы, Москва, Физматлит, 2006, ISBN 5-9221П 0701-1

234. СО Laux, RJ Gessman, CH Kruger, h Roux, F Michaud, S P. Davis, Rotational temperature measurements in air and nitrogen plasmas using the first negative system ofNj*. JQSRT 68 (2001) 473-482

235. S D Marcum, G D Gillen, В N Ganguly, Electrical and spectroscopic studies ofthe effects of DC electric fields on pre-taixed propane-air flames 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Paper AIAA-2003D 0875.

236. S D. Gallimore, LS Jacobsen, W F. O'Brien, and JA Schetz. Spectroscopic investigations of hydrocarbon and nitrogen-based plasmas for supersonic ignition Paper AIAA-2002-5247

237. D Packan, F. Gnsh, and В Attal-Tretout Study of plasma-enhanced Combustion using optical diagnostics 421"1 Aerospace Meeting and Exhibit

238. A Ershov, N. Ardelyan, S. Chuvashev; V. Shibkov, I Timofeev, Probe Diagnostics ofGas Discharges in Supersonic Airflows, AIAA Journal 2001,0001-1452 vol 39 no 11 (2180-2187)

239. A Ershov, N Ardelyan, S. Chuvashev, A Kalinin, V Shibkov and О Surkont, Discharge and Flame Plasmas Probe Diagnostics in Supersonic Air-Propane Flows, AIAA-2004-1016,42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Fxhibit, Reno, Nevada, Jan 5-8,2004

240. Flliot S, Glumac N., Campbell D Carter, Molecular filtered Rayleigh scattering applied to combustion, Meas Sci Technol 12 (2001), 452-466

241. Egon P. Hassel and Sven Linow, Laser diagnosticsfor studies of turbulent combustion, Meas. Sci Technol 11(2000), R37-R57.

242. Williamson M James and DeJoseph Jr. A Charles, Determination ofthe Gas Temperature in an Open-Air, Atmospheric Plasma Torch from the Resolved Plasma Emission, Innovative Scientific Solutions, Inc , Dayton, OH

243. EdelsH , The Determination ofthe Temperatures ofan Electrical Discharge in Gas,! echn rep ERA, refL/T 230,1950.

244. Jong-Uk Kim, Clemens N.T, and Varghese P L. Experimental study ofan underexpanded pulsed plasma-jet Paper AIAA-99-0452

245. Herzberg Gerhard 1971 The spectra and structure of simple free radicals, Cornell University Press Ithaca and London

246. Kovacs 1 1969 Rotational Structure in the Spectra ofDiatomic Molecules (Budapest Akademiai Kiado) 8 К P. Huber and G Herzberg 1979 Molecular Spectra and Molecvlar Structure IV Constants ofDiatomic Molecules

247. F. Garcia-Vicente, J M. Delgado and C. Rodriguez, Exact analytical solution of the convolution integral equationfor a general profile fitting function andGausian detector kernel Phys Med. Bol. 45 (2000) 645-Б50.

248. S Pellenn, К Musiol, O. Motret, В Pokrzywka and J. Chapelle, "Application of the (0,0) Swan band spectrum for temperature measurements" J. Phys D Appl. Phys 29(1996)

249. U Kogelschatz, "Fundamentals and Applications of Dielectric-Barrier Discharges'" ABB Corporate Research Ltd, 5405 Baden, Switzerland

250. E Baselyan, Yu Rayzer, "<S/KWA Discharge", Moscow, MlPT, 1997 Глава 4.1. Литература к разделу 4.1.

251. Варгафтик Н Б Справочник по тепловым свойствам газов и жидкостей □ Москва, "Физматгиз', 1983

252. Бойко Ю В, Гришин ЮМ и др Термодинамические и оптические свойства металлов и диэлектриков □ Москва, "Металлургия", 1988

253. Leonov S В "Plasma Jet Generation for influence on drag of bodies in a supersonic airflow" -Contributed Papers ofHAKONE VI, Cork, Ireland, 1998, p 318-323

254. Леонов С Б, Лукьянов Г А "О структуре импульсной эрозионной плазменной струи",□ ПМТФ, 5,1994, стр 13-18

255. Workshop on Weakly Ionized Gases, USAP Academy, Colorado, 9-12 June 1997 Proceedings8 2nd Workshop on Weakly Ionized Gases, AIAA, Norfolk, 24-25 April 1998 Proceedings P 193

256. Леонов С Б, Панкова М Б , Шилов В А «Улучшение характеристик летательных аппаратов при выдуве углеводородной плазменной струи», Сб «Вопросы авиационной науки и техники», сер «Авиационное и ракетное вооружение», 1998, № 1, стр 22-28

257. Hornung, H , in Plasma Aerodynamics Research at Rockwell Science Center, 2-nd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, VA, April 24-25, 1998

258. Love E S The effect of the small jet of air exhausting from the nose of a body or revolution in supersonic flow-NASA RM, 1952, NL52

259. Кондратов В В "Изучение взаимодействия сверхзвуковых струй с набегающим течением",- Минск, Институт тепло-массообмена им Лыкова, Препринт No 7, 1986

260. Физические величины Справочник М Энергоиздат,1991г

261. Леонов С Б, Панкова МЬ, Шилов В А, "Аэродинамический эксперимент с макетом бортового генератора " Отчет I осНИИАС,1993г

262. Источник питания плазменной нагрузки ТО и ИЭ г Шатура ШО ИВТАН, 1994г.

263. Леонов С Б, Панкова М Б,."Исследование механизмов снижения лобового сопротивления . ." Отчет МИЭФ, 1994г,

264. Леонов С Б , Панкова М Б "Количественные исследования воздействия плазменной среды на АДХ модели ЛА." Отчет ГосНИИАС, 1994г.

265. FijwMOB Б Г., Кузнецов Ю Е, Литвинов В М , Недопекин Л Н , Скворцов В В , и др Препринт ЦАГИ,1992,N66,CTp66

266. Леонов СБ, Панкова МБ, Шилов В А. «Улучшение характеристик летательных аппаратов при выдуве углеводородной плазменной струи», Сб «Вопросы авиационной науки и техники», сер «Авиационное и ракетное вооружение», 1998, № 1, стр 22-28

267. S Leonov, V. Bityurin, A Younev, S Pirogov, B Zhukov, "Problems in Energetic Method of Drag Reduction and Flow/Flight Control", AIAA-2003-35, 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan 6-9,2003.1. Литература к разделу 4.3.

268. S Leonov, V. Nebolsin, V Shilov "Effectiveness of plasma jet Effect on Bodies in an Airflow", Proceedings of Workshop "Perspectives of MUD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", Moscow, IVTAN, 1999, pp 58-Б5.

269. M N Kogan, A I Klimov, Yu E Kuznetsov, S В I eonov, V.V. Skrortsov, "Investigation of the plasma aerodynamic effects on the models of various geometry". 3rd Workshop on WIG November 1-5, 1999 / Norfolk, Virginia, AIAA 993854.

270. V.G. Brovkin, Yu F Kolesnichenko, S В Leonov, A I Klimov , A A Krylov, M I Ryvkin "Study of Microwave Plasma-Body Interaction in Supersonic Airflow", 30th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, June 28-July 1, 1999/Norfolk, Virginia, AIAA 99-3740

271. S. leonov, T. Cain, A. Klimov, A Pashina, V. Skvortsov, В Timofeev "Influence of a HF Corona Plasma Structure on Drag of an Axial-Symmetric Body in a Supersonic Airflow." 3rd Workshop on WIG, November 1-5, 1999/Norfolk, Virginia, AIAA 99-4856

272. А Климов, С. Леонов, А Патина, В Гришин, А Кузнецов, А Козлов «Коронный, стримерный и факельный разряды Модельные эксперименты». Отчет Московской Технической Компании, Москва, Ml К, 1998,205стр

273. Klimov A I «Fxpenmental investigation of the supersonic How around a body with a special type of plasma cover and the structure of the head SW in this plasma». 203h International Symposium on SW, Pasadena, July 23-28, 1995, p 587.

274. EM Bazelyan, Yu P Raizer. Spark Discharge, CRC Press, Boca Raton, Florida, 1997

275. Ю. П Райзер, ПОсновы современной физики газоразрядных процессов □ М . Наука, 1980,416с.

276. К. Куду "About initial stages of discharge from tip in air." Препринт, Тарту. Тартуский Государственный Университет, 1960,90стр

277. V.Bityunn, A Klimov, S I eonov, V.Potebnya "On interaction of longitudinal pulse discharge with bow shock", Proc. "Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", March 24□ 25,1999, Moscow, IVTAN, ppl 14-119

278. V Bityurin, A Klimov, S Leonov, and others "Key Fundamental Experiment on Propagation of Shock Wave in N on-Equilibrium Weakly Ionized Plasma of Pulse Discharge" Отчет МТК-ИВТАН-APL/JHU □ No.785461, Москва, 1999,122стр

279. Г.И. Бацких, Ю И Хворостяной, Радиотехника и Электроника, 37(2), 311, (1992)

280. Высокочастотные разряды в волновых полях, под ред А Г. Литвака, ИПФ АН, Горький, 1988.

281. V.G Brovkin, Yu F Kolesnichenko «Structure and Dynamics of Stimulated Microwave Discharge in Wave Beams», J Moscow Phys Soc. 5 (1995) p 23 -B8

282. D.VCandler, J D Kelly, «Fffect of Internal Energy Excitation on Supersonic Blunt-Body Drag», Proceedings ofthe 37th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Fxhibit, Reno, NV, January 11-14, 1999

283. Встовский В В , Грачев Л П , Грицов Н Н , Кузнецов Ю Е , и др, Исследования нестационарного обтекания тела в сверхзвуковом потоке, нагретом продольным электрическим разрядом, ТВТ, 1990, т.28,№6,сП56

284. Leonov S В "Plasma Jet Generation for influence on drag of bodies in a supersonic airflow" WContnbuted Papers of HAKONE VI, Cork, Ireland, 1998, p 318-323.

285. Гордеев В П , Красильников А В , Лагутин В И , Отменников В Н "Экспериментальное изучение возможности снижения сверхзвукового сопротивления с помощью плазмы", МЖГ, №2, стр 177М82, 1996

286. Fomin V Р , Maslov A A , Fomichev V Р Review of IPTM works on plasma aerodynamics Proceedings of Meeting "Perspectives of MPA Technology in Aerospace Applications", March, 24-25, IVTAN, Moscow, 1999

287. V Bityunn, A Klimov, S Leonov "Assessment of a Concept of Advanced Flow/Flight Control for Hypersonic Flights in Atmosphere" 3rd Workshop on WIG. November 1-5, 1999 / Norfolk, Virginia, AIAA 99-4820

288. W. Beauheu, A Klimov, S I eonov, Yu Kolesnichenko, V Brovkin, "Development of Cold Plasma Technology Joint BNA and Russian Program", Second Weakly Ionized Gases Workshop, Proceedings supplement, April 24-25, 1998, Norfolk, p 207

289. Beaulieu W , Bityunn V , Klimov A , Leonov S et al, Plasma Aerodynamic WT Tests with 1/6 Scale Model of Nose Part of F-15, AIAA 99Я825 Paper, 3rd WIG Workshop, Norfolk,1999

290. W Beauhew, V Bityunn, A Klimov, S Leonov, A Pashina, В Timofeev, Study of characteristics of 1/6 scale model . □ Proceedings of Meeting "Perspectives .", March, 24-25, IVTRAS, Moscow, 1999.

291. MCEwen R & Gilmor M Plasma Aerodynamics Meeting Report SRC BAe, II Novl996,

292. R MCEwen, Workshop on Weakly Ionized Gases, USAF Academy, Colorado, 9-12 June 1997 Proceedings ,Vol 1

293. D V Candler, J D Kelly, «Fffect of Internal Fnergy Excitation on Supersonic Blunt-Body Drag», Proceedings ofthe 37th AIAA Aerospac e Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, January 11-14, 1999

294. Кузнецов Ю E, Скворцов В В , Климов А И , Леонов С Б и др Технический отчет по проекту SR 58216 «Экспериментальное исследование сверхзвукового обтекания моделей А и W, оборудованных плазменными генераторами», М МТК, 1997, 59стр

295. Аэромеханика сверхзвукового обтекания тел вращения оптимальной формы Под ред Г Л Гродзовского, Машиностроение, Москва, 1978 г,стр 133

296. В Громов, А Климов, С Леонов «Analysis of Plasma Influence on Aerodynamic Characteristics of Body in Airflow», Отчет JHU-MTC No 785461, ИВТАН, 1998

297. С Б Леонов ДА Яранцев Управление отрывными явлениями в высокоскоростном потоке с помощью приповерхностного электрического разряда//АМГД №4 2006 (в печати)

298. S leonov, V Bityunn N Savischenko A Yunev Study of Surface Flectrical Discharge Influence on Friction of Plate m Transonic Airflow // AIAA-2001 -0640, 39th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 8-11 January, Reno, NV, 2001

299. S leonov, К Scnelkm D Yarantsev, A Yunev Supersonic Gas Flow Control by Electrical Discharges // International Scientific Conference "High-Speed Flow Fundamental Problems", 7hukovsky, 21-24 September 2004

300. SB Leonov, DA Yarantsev Near-Surface DC Discharge in Supersonic Airflow Specific Properties and Flow Structure Control Review, AIAA Journal Propulsion and Power, 2006,25 p (в печати)

301. S Leonov, V Bmunn D )arantsev The Effect of Plasma-Induced Separation//AIAA-2OO3-B853, 34-lh Plasmadynamic and I aser Conference, 23-26 June 2003, Orlando, FL

302. S Leonov, V Bityunn Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application //11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September-» October, 2002, AIAA-2002-5209

303. A Khmov, V Bityunn, A Bocharov, A Brovkin, A Kuznetsov, S Leonov, N Sukovalkin, N Vystavkm "Plasma Assisted Combustion" Proceedings of the 3Qtd Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", April, 2001, Moscow, IVTAN

304. Leonov S В, Bitunn V A , Yarantsev D A Plasma-Induced Ignition and Plasm a-Assisted Combustion in High Speed Flow. In "Non -Equilibrium Processes", v2, pp 104-115 "Plasma, Aerosols, and Atmospheric Phenomena", TORUS-PRESS, 2005,392p

305. Кочетов И В, Напартович А П, Леонов С Б Плазменное инициирование горения в сверхзвуковом потоке в топливно-Ъоздушных смесях//Химия высоких энергий 2006 №2 Т 40 С. 1-8

306. SB Leonov, I V Kochetov, A P Napartovich, DA Yarantsev Plasma-Assisted Combustion of Gaseous Fuel in Supersonic Duct IEEF Transactions, Plasma Science. № 12, TPS1387.R1,2006 (в печати)

307. SB Leonov, К V Savelkin, DA Yarantsev, VG Gromov Aerodynamic Effects due to Electrical Discharges Generated Inflow // Proceedings of "European Conference for Aerospace Sciences" (EUCASS), Moscow, July, 2005

308. S Leonov, D Yarantsev, V Gromov, Yu Isaenkov, V Soloviev. The Gas-Dynamic Phenomena Associated with Surface Discharge in High-Speed Flow // Proceedings of 15th International Conference on MHD and MPA, 24-27 May 2005, Moscow, IVTAN

309. Leonov, V Bityunn, К Savelkin, D Yarantsev "The Features of Electro-Discharge Plasma Control of High-Speed Gas Flows" AIAA-2002-2180, 33Qh Plasmadynamic and Laser Conference, 20-24 May, 2002, Maui, HI

310. H Ф Краснов «Аэродинамика», «Высшая школа», Москва, 1971,630с.

311. Favre, A "Equations des gas turbulents compressibles", Journal de Mecanique, 4, 1965.ll.Coakley, TJ Development of Turbulence Models for Aerodynamic Applications," AIAA Paper 97-2009, 1997, lip

312. С Б Леонов ЕА Филимонова, Д А Яранцев А П Напартович, ИВ Кочетов «Плазмо -химическая конверсия углеводородного топлива в воздушном потоке», Труды Международного совещания «Конверсия топлива и плазменные процессы», С.-П., «Ленинец», июнь 2006

313. S Macheret, M Schneider, R Miles "Nonequilibnum Magnetohydrodynamic Control of Turbojet and Ram/Scramjet Inlets", AIAA-2002-2251, 33-th Plasmadynamic and Laser Conference, 20-24 May, 2002, Maui, HI

314. Poggie, J and Gaitonde D, "Simulation of Magnetogasdynamic Flow Control Techniques", AIAA Paper 2000-2326,2000

315. Macheret, SO, Shneider, MN, and Miles, R В, "Magnetohydrodynamic Control of Hypersonic Flow and Scramjet Inlets Using Electron Beam lomzation," AIAA Journal, Vol 40, No 1,2002, pp 74-81.

316. Shneider, MN, Macheret, SO, and Miles, R В, "Analysis of Magnetohydrodynamic Control of Scramjet Inlets," AlAAJournal, \!o\ 42, No 11, November 2004, pp 2303-2310

317. Kuranov, A L, andSheikm E G, "MHD Control on Hypersonic Aircraft under AJAX Concept. Possibilities of MHD Generator," AIAA Paper 2002-0490,2002

318. Vatazhin, A , Kopchenov, V, andGouskov, О, "Some Estimations of Possibility to Use the MHD Control for Hypersonic Flow Deceleration," AIAA Paper 99-4972, 1999

319. Vatazhin, A, Kopchenov, V, and Gouskov, O, "Numerical Investigation of Hypersonic Inlets Control by Magnetic Field," The 2nd Workshop on Magneto- and Plasma Aerodynamics in Aerospace Applications, Moscow, 5-7 April 2000, pp 56-63

320. Bityunn VA, Bocharov, AN, and Lmeberry, JT, "MHD Aerospace Applications," 13th International Conference on MHD Power Generation and High Temperature Technologies 1999, Beijing, PRC, Vol III, pp 793-814, Oct 12-15,1999

321. S V Bobashev, A V Erofeev, ТА Lapushhna SA Pomaev, R V Vasil'eva and D M Van Wie Experiments On MHD Control Of Attached Shocks In Diffuser □ AIAA Paper 2003-0169, 4Г' Aerospace Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, 2003

322. С В Бобашев, Р В Васильева А В Ерофеев, ТАЛапушкииа С А Поняев, ДМ Ван Ви Локальйое воздействие магнитного и электрического полей на положение присоединенного скачка в сверхзвуковом диффузоре ПЖТФ, 2003, т 73, № 2, с 43-50

323. S Leonov, V Soloviev, D. Yarantsev, "High-Speed Inlet Customization by Surface Electrical Discharge", 44й AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 9-12 January 2006/ Reno, NV, AIAA-2006®403

324. G Candler, D Kelley "Effect of Internal Energy Excitation on Supersonic Blunt-Body Drag", Proceedings of Workshop "Perspectives of MHD and Plasma Technologies in Aerospace Applications", Moscow, IVTAN, 1999, pp 53-57

325. Б Ф Гордиеи, А И Осипов, Л А Шелепин «Кинетические процессы в газах и молекулярных лазерах», М, Наука, 1980, стр 359-360

326. RothJ R, Sherman D M and Wilkinson S P "Electrohydrodynamic Flow Control with a Glow Discharge Surface Plasma" AIAA Journal Vol 38, No 7, July 2000, pp 1166П 1172

327. S Khabiry, G Colver, "Drag reduction by DC corona discharge along an electrically conductive flat plate for small Reynolds number flow", Phys I luids, 9 (3), March 1997, p 587-599

328. Yu V Shtherbakov, NS Ivanov, and others, Drag Reduction by AC Streamer Corona Discharges along a Wing-like profile Plate AIAA Paper 2000-2670

329. M Post T Corke "Separation control on high angle of attack airfoil using plasma actuators", AIAA Paper 2003 -1024,41th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-10 January, Reno, NV,2003

330. Jukes T, Choi K-S, Johnson G, Scott S, "Turbulent Boundary-Layer Control for Drag Reduction Using Surface Plasma", AIAA 2004-2216

331. Artana G D Adamo J Leger L, Moreau E, Touchard G, "Flow Control with Electrohydrodynamic Actuators," AIAA Journal, Vol 40, No 9,2002, pp 1773-1779.

332. Казаков А В Коган МН Купарев В А Об устойчивости дошукового пограничного слоя при нагревании поверхности плоской пластины вблизи передней кромки // Изв АН СССР МЖ1 1985 № 3 С 68-72

333. Kazakov A V, Kogan MN Kuparev VA "Optimization of LaminarQlurbulent Transition Delay by Means of Local Heating ofthe Surface," Fluid Dynamics, 1995, Vol 30, No 4, pp 563-569

334. Казаков А В Коган МН, Курячий А П, Influence on the friction of local heat addition to the turbulent boundary layer МЖГ, N1, 1997

335. Курячий А II, Boundary layer transition by means ofelectrodynamics method Прикладная Математика и Механика, т 49, № 1, 1985

336. Казаков А В, Курячий А П, Electrogasdynamic influence on the development of the small disturbances in a boundary layer in the thin profile, МЖГ, 1, 1986

337. S Leonov, A Kunachy, D Yarantsev, A Yunev, "Mechanisms of Flow Control by Near-Surface Electrical Discharge Generation", 43d AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, 10-13 January 2005, AIAAm5m780

338. Valentin I Gibalov and Gerhard J Pietsch "The development of dielectric barrier discharges in gas gaps and on surfaces", J Phys D Appl Phys 33(2000)2618-2636

339. Pietsch G J and Gibalov V I Discharge phenomena on a dielectric surface with extended electrodes Proc 12 th Int Conf on Gas Discharges and Their Applications vol 2, 1997, pp 750-765.

340. Samoilovich V, Gibalov V and Kozlov К 1997 Physical Chemistry of the Barrier Discharge 2nd edn (Dusseldorf DVS)

341. Muller S and Zahn R-J On various kinds of dielectric barrier discharges Contrib Plasma Phys 36 (1996) 697-709

342. S Pellenn, К Musiol, О Motret, В Pokrzywka and J. Chapelle, "Application of the (0,0) Swan band spectrum for temperature measurements". J Phys D. Appl Phys 29(1996)

343. U. Kogelschatz, "Fundamentals and Applications of Dielectric-Barrier Discharges". ABB Corporate Research Ltd, 5405 Baden, Switzerland

344. Hans R. Gnem, Plasma Spectroscopy, MCGRAW-HILL BOOK COMPANY, 1964

345. D Samsonov andJ Goree, Line ratio Imaging of a Gas Discharge, IEEE Transactions on Plasma Science, Vol 27, NO 1, February 1999

346. Wagner, Т. С , O'Brien, W. F, Northam, G В , and Eggers, J. M , "Plasma Torch Igniter for Scramjets," J Prop Power5, pp 548-554(1989)

347. L Jacobsen, С Carter, R. Baurie, T. Jackson "Plasma-Assisted Ignition in Scramjet", AIAA-2003-0871, 41st AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, 6-9 January, Reno, NV, 2003

348. Morris R A , Arnold S T, Viggano A A , Maurice L Q, Carter С, Sutton E A. "Investigation ofthe Effects of Ionization on Hydrocarbon-Air Combustion Chemistry". 2nd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, 1998

349. S Leonov, V. Bityunn "Hypersonic/Supersonic Flow Control by Electro-Discharge Plasma Application" 11th AIAA/AAAF International Symposium Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies, Orleans, 29 September □ 4 October, 2002, AIAA-2002-5209

350. D VanWie, D Risha, С Suchomel "Research Issues Resulting from an Assessment of Technologies for Future Hypersonic Aerospace Systems", 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, 5-8 January 2004, AIAA 04-1357.

351. Bunko Yu, Vinogradov, V , Goltsev, V, "Influence of active radical concentration on self-ignition delay of hydrocarbon fuel/air mixture". "Applied physics", 2000, P 10 S

352. N. Chintala, A. Bao, G Lou, and IV. Adamovich, "Measurements of Combustion efficiency in Nonequilibrium RF Plasma Ignited Flows", AIAA Paper 2004-2723, presented at 35th Plasmadynamics and Lasers Conference, Portland, OR, 29 June 1 July 2004

353. V. Bityunn, A Bocharov, A Brovkin, A. Khmov.A. Kuznetsov, S Leonov, N. Sukovatkin, N. Vystavkin "Plasma Assisted Combustion" Proceedings of the 3-}d Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", April, 2001, Moscow, IVTAN.

354. Leonov S В , Biturin V A , Yarantsev D A. "Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion in High Speed Plow." Issue "Non -Equilibrium Processes", v.2, pp 104-115. "Plasma, Aerosols, and Atmospheric Phenomena", TORUS-PRESS, 2005,392p

355. S Leonov "Plasma Assistance in Supersonic Combustion" Conference on Plasmas for Stealth and for Flow and Combustion Control, Invited paper, March 31, April 1,2003, Institute Curie, Rue dlllm, 75005 Paris

356. S Leonov, V. Bityurin, К Savelkin, D Yarantsev, Plasma-Induced Ignition and Plasma-Assisted Combustion of Fuel in High Speed Flow Proceedings of the 5th Workshop "PA and MHD in Aerospace Applications", 7-10 April, 2003, Moscow, IVTAN

357. S Leonov, V Bityurin, К Savelkin, D Yarantsev "The Features of Electro-Discharge Plasma Control of High-Speed Gas Flows " AIAA-2002-2180, 33-th Plasmadynamic and Laser Conference, 20-24 May, 2002, Maui, HI

358. S Leonov, V Bityunn, К Savelkin D Yarantsev "Effect of Electrical Discharge on Separation Processes and Shocks Position in Supersonic Airflow" 40lh AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 13-17 January 2002 / Reno, NV, AIAA 2002-0355

359. Кочетов И В, Иапартович А П, Леонов С Б Плазменное инициирование горения в сверхзвуковом потоке в топливно-воздушных смесях//Химия высоких энергий 2006 №2 Т. 40. С 1-8

360. Yu S Akishev, A. A Deryugin, I V Kochetov, А Р Napartovich, and N I. Trushkin, J Phys D Appl Phys, 26, 1630, 1993

361. SB Leonov, К V Savelkin DA Yarantsev, VG Gromov Aerodynamic Effects due to Electrical Discharges Generated Inflow // Proceedings of "European Conference for Aerospace Sciences" (EUCASS), Moscow, July, 2005

362. AN Bocharov, VA Bityurm, IB Klement'eva SB Leonov A STUDY OF MHD ASSISTED MIXING AND COMBUSTION // Paper AIAA 2003- 0699, 42th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, January 2003/ Reno, NV, P 8

363. Bocharov A , Bityurin V , Klement'eva I, I eonov S Experimental and Theoretical Study of MHD Assisted Mixing and Ignition in Co- Flow Streams // Paper AIAA 2002- 2228, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14-17 January 2002/ Reno, NV, P 8

364. Д И Словецкий Химические реакции в неравновесной плазме М . Наука, 1980

365. СБ Леонов ЕА Филимонова ДА Яранцев А П Напартович ИВ Кочетов «Плазмо-химическая конверсия углеводородного топлива в воздушном потоке», Труды Международного совещания «Конверсия топлива и плазменные процессы», С.-Г1, «Ленинец», июнь 2006.

366. SB Leonov, 1 V Kochetov, A P Napartovich DA Yarantsev Plasma-Assisted Combustion of Gaseous Fuel in Supersonic Duct IEFE Transactions, Plasma Science №12, TPSI387 Rl, 2006 (в печати)

367. ChungTJ Computational Fluid Dynamics Cambridge University Press 2002 I0I2p