Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U007055, 0111U000264 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження магнітогідродинамічної взаємодії "намагніченого" твердого тіла з потоками плазми і електромагнітного випромінювання у сонячному вітрі та в атмосфері Землі Назва етапу роботи Керівник роботи Шувалов Валентин Олексійович, Доктор технічних наук Дата реєстрації 23-03-2016 Організація виконавець Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України Опис етапу Об'єкт досліджень - "намагнічені" тіла (з власним магнітним полем), конструкційні полімерні матеріали в потоках плазми та електромагнітного випромінювання, кінетичні параметри надзвукових потоків розрідженої лабораторної, іоносферної плазми і плазми сонячного вітру. Мета досліджень - наукове обґрунтування ефективності магнітогідродинамичного (МГД) керування "намагніченими" літальними апаратами в атмосфері Землі та у міжпланетному просторі; фізико-хімічне моделювання і прогнозування деградації конструкційних матеріалів космічних апаратів (КА) при тривалому синхронному впливові потоків плазми атомарного кисню (АК) і електромагнітного випромінювання сонячного спектра; контактна (зондова) діагностика навколосупутникового середовища із застосуванням апаратури, розробленої в ІТМ НАНУ і ДКАУ та ідентифікація просторово-часового розподілу кінетичних параметрів іоносферної плазми в космічному експерименті "Потенціал" на КА "Січ-2". Методи дослідження: теоретичні та експериментальні, математичне і фізичне моделювання. Отримані результати: розроблено методику фізичного моделювання МГД-взаємодії "намагнічених" тіл (апаратів, що спускаються) із щільними шарами атмосфери Землі і планет земної групи; КА з потоками іоносферної плазми і плазми сонячного вітру в міжпланетному просторі. Вперше експериментально обґрунтовано можливість реалізації електромагнітного неруйнівного теплозахисту і ефективного гальмування апаратів, що спускаються в атмосфері Землі; МГД-керування динамічною взаємодією КА з іоносферною плазмою і плазмою сонячного вітру шляхом зміни орієнтації вектора індукції джерела власного магнітного поля відносно вектора швидкості польоту КА; розроблено методику фізико-хімічного моделювання тривалого синхронного впливу надзвукового потоку атомарного кисню і вакуумного ультрафіолетового випромінювання (АК + ВУФ) на полімерні матеріали КА в іоносфері Землі. Точність стендових вимірювань ІТМ НАНУ і ДКАУ втрат маси, зміни геометричних розмірів поліімідів kapton-H (США), ПМ-А, ПМ-1Е (Ро-сія), поліетилена (Україна) і тефлону FEP-100 (США) підтверджено відповідністю супутниковим вимірюванням. Вперше отримано залежності деградації полімерних плівок від флюенса АК, щільності потоку ВУФ і впливу АК+ВУФ, які дозволяють прогнозувати зміну характеристик матеріалів в часі протягом усього періоду експлуатації КА. Експериментально встановлено, що для полімерів, які містять у складі мономер групи СН при впливові АК+ВУФ має місце синергетичний ефект прискореної деградації матеріалів. Показано, що синергетичний ефект має місце на орбітах вище 400 км при середньому рівні сонячної активності для КА з терміном активного існування більш 2 років (темпи деградації, ерозії полімерів збільшуються в декілька разів); розроблено теорію, методологію контактної (зондової) діагностики потоків лабораторної та іоносферної нерівноважної розрідженої плазми. Показано, що наукова апаратура, теорія і методологія зондової діагностики, розроблені в ІТМ НАНУ і ДКАУ, дозволили ідентифікувати просторово-часові розподіли кінетичних параметрів іоносферної плазми, виміряні на КА "Січ-2" в ході космічного експерименту "Потенціал": локалізацію південного і північного авроральних піків в F2 - області полярної іоносфери, магнітних аномалій, а також епіцентрів землетрусів, що зароджуються на підсупутниковій трасі в момент прольоту КА. Галузь застосування - механіка рідини, газу і плазми; космічне матеріалознавство; фізика іоносферної плазми; космічне приладобудування. Результати роботи можуть бути використані при підготовці наукових експериментів з діагностики іоносферної плазми на українських КА. Опис продукції За результатами дослідженнь виявлено: магнітогідродинамічний (МГД) ефект взаємодії "намагніченого" твердого тіла з потоками плазми і електромагнітного випромінювання у густих шарах атмосфери в іоносфері Землі та в сонячному вітрі: зменшення конвективних теплових потоків, збільшення сили опору твердого тіла, а також можливість ефективного МГД-керування рухом (гальмування та прискорення); синергетичний ефект прискореної деградації полімерних матеріалів КА при тривалому синхронному впливові надзвукових потоків атомарного кисню (АК) і вакуумного ультрафіолетового випромінювання (ВУФ); можливість ідентифікувати просторово-часові розподіли кінетичних параметрів іоносферної плазми, виміряні апаратурою ІТМ НАНУ і ДКАУ на КА "Січ-2", та визначення локалізації джерел збурень іоносферної плазми на підсупутниковій трасі. Автори роботи Бадель К.А. Кочубей Г.С. Кулагін С.М. Лазученков Д.М. Лазученков М.М. Морозов Я.В. Носіков С.В. Письменний М.І. Приймак А.І. Пурцеладзе А.А. Різниченко М.П. Токмак М.А. Цокур А.Г. Чумаченко І.М. Шувалов В.О. Шупілова Л.М. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити