實驗表明火箭噴焰的煙霧主要成分是固體或液體的塵埃顆粒。這些塵埃顆粒與火箭噴焰中的帶電粒子相互作用后帶有負電,會對穿越其中的微波信號電磁特性產(chǎn)生影響,進而造成微波信號不同程度的干擾和破壞,嚴重的會影響探測和控制飛行器飛行的微波信號的正常傳輸。在對火箭噴焰的大量研究中,至今還沒有考慮塵埃粒子的行為。本文從動力論出發(fā),在考慮塵埃粒子的情況下對一般等離子體的電磁特性進行修正。 本文首先介紹了火箭噴焰流場的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及其中的物理化學(xué)過程,并對噴焰中電子密度分布和塵埃粒子的密度和大小分布進行了分析和調(diào)研。確定了電子密度的量級為1017m~(-3)～1019m~(-3),塵埃粒子的密度處于1010 m~(-3)～1015m~(-3)之間,塵埃粒子的半徑最小為1μm,最大為10μm。 利用玻爾茲曼動力學(xué)方程和塵埃等離子體的充電方程,考慮等離子體中帶電粒子之間的碰撞和充電過程,推導(dǎo)出適合火箭噴焰環(huán)境的塵埃等離子體電導(dǎo)率、介電常數(shù)以及衰減系數(shù)。結(jié)果表明:由于塵埃充電過程,塵埃等離子體電導(dǎo)率、介電常數(shù)以及衰減系數(shù)都比一般等離子體的大。 最后以火箭噴焰所產(chǎn)生的塵埃等離子體作為算例驗證了上述結(jié)論,分析了它的特征...
