7 / 13
С.Т. Суржиков
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 5
39
Осевые распределения поступательной температуры вдоль критической
линии тока для всех исследованных точек траектории показаны на рис. 7,
а
. По
мере торможения КА наблюдается регулярное увеличение отхода фронта удар-
ной волны от поверхности и уменьшение температуры в сжатом слое. Увеличе-
ние отхода весьма значительно: от 25 до 62 см. При этом давление в сжатом слое
возрастает примерно в 4 раза. Отметим, что в четырех последних из рассмот-
ренных точек траектории давление в сжатом слое практически не изменяется
(см. рис. 5, рис. 7,
б
). Время прохождения этого участка траектории составляет
более 100 с.
Указанное сочетание уменьшения температуры с увеличением давления
приводит к достаточно быстрой динамике изменения электронных концен-
траций в сжатом слое. Если в первых трех точках траектории электронные
концентрации остаются на уровне 10
14
см
3
, то начиная с четвертой точки
электронная концентрация падает весьма быстро (рис. 8). Однако даже кон-
центрация
e
N
10
11
см
3
(четвертая точка траектории) является достаточной
для блокировки радиосигналов.
Распределения концентраций частиц
p
N
вдоль критической линии тока в
первой и четвертой точках траектории показаны на рис. 9. В первой точке объем-
ная концентрация молекул N
2
и атомов N и O равна (4…8)
10
16
см
3
. Молекуляр-
ный кислород в значительной степени диссоциирован: объемная концентрация
O
2
составляет 3
10
12
см
3
. Концентрация электронов равна
e
N
8
10
13
см
3
.
Концентрации ионов:
N
NO+
5
10
13
см
3
;
N
N+
1,3
10
13
см
3
;
N
O+
8
10
12
см
3
.
Это свидетельствует о превалировании реакции ассоциативной ионизации и не-
сколько меньшей эффективности реакций ударной ионизации.
Рис. 6.
Распределение поступательной и колебательных температур вдоль критической
линии тока для первой (
а
) и пятой (
б
) точек траектории
(поток справа налево)