УДК 533.932
Ю. Ю. П р о т а с о в, Ю. С. П р о т а с о в,
Т. С. Щ е п а н ю к
О ГЕНЕРАЦИИ СИЛЬНЫХ УДАРНЫХ ВОЛН В
ГАЗОВЫХ СРЕДАХ СЛОЖНОГО ХИМИЧЕСКОГО
СОСТАВА
Рассмотрены техника эксперимента, принципиальная схема и ре-
зультаты исследований основных характеристик магнитоплазмо-
динамического инжектора эрозионного типа, предназначенного
для формирования сильных ударных волн, полностью свободных от
тока, в широком диапазоне давлений в газах и средах сложного
химического и ионизационного состава.
Динамические методы экспериментального исследования термо-
динамических, транспортных и оптических свойств газов и плазмы,
основанные на вводе энергии в исследуемое вещество, вследствие вяз-
кой диссипации энергии во фронте ударной волны, позволяют свя-
зать регистрируемые в эксперименте гидродинамические характери-
стики распространения ударного фронта и термодинамические свой-
ства ударно-сжатой среды с последующим построением полного урав-
нения состояния [1, 2]. В данной статье описаны результаты экспе-
риментального исследования динамических характеристик сильных
ударных волн, генерируемых сильноточным магнитоплазмодинами-
ческим инжектором, предназначенным для формирования за срезом
ударных волн, полностью свободных от тока, в широком диапазоне
давлений (
р
0
10
. . .
10
7
Па) в газовых средах практически любого
химического и ионизационного состава. Для тракта генерации плаз-
менных потоков разработан коаксиальный сильноточный электромаг-
нитный плазменный ускоритель плазмы эрозионного типа с токовым
коллектором выносных токов, работающий в режиме сильной магни-
тогидродинамической компрессии вещества.
Как установлено [3, 4], в целом ряде режимов работы магнито-
плазмодинамического ускорителя (МПДУ) эрозионного типа плотная
плазма (
n
e
(10
17
. . .
10
19
)
см
−
3
) при относительно невысоких темпе-
ратурах (
T
e
2
. . .
5
эВ) в зоне МГД-компрессии находится в условиях
сильного межчастичного взаимодействия, так что параметр неидеаль-
ности среды
Γ =
e
2
/
(
kTD
)
, где
D
= (
kT/
8
πn
e
e
2
)
1
/
2
, оказывается зна-
чительным. Характерные особенности МПДУ эрозионного типа, такие
как возможность управления химическим (практически для всех ме-
таллов, диэлектриков и их композиций) и ионизационным (
z
1
. . .
4
)
составом плазмы, широкий диапазон вкладываемых в разряд энер-
гий (
Δ
W
0
10
2
. . .
10
7
Дж), удобство диагностики и технологичность
86
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 2
