Управление сверхзвуковыми течениями в окрестности аэродинамического тела с помощью направленного энерговложения

Цель: уменьшение аэродинамического сопротивления и тепловых нагрузок на сверхзвуковые и гиперзвуковые летательные аппараты. Исследованы структура и динамика лазерно-индуцированного СВЧ-разряда в покоящемся воздухе и в сверхзвуковом потоке. Впервые экспериментально подтверждено снижение порога пробоя воздуха для СВЧ-разряда при лазерной инициации в сверхзвуковом потоке. Реализован механизм управления положением и протяженностью СВЧ-разряда посредством тепловых следов от оптических разрядов. Данный результат имеет большое значение для практической реализации возможности управления сверхзвуковым потоком с помощью разряда. Экспериментально и численно исследовано воздействие лазерного, СВЧ, а также комбинированного СВЧ-лазерного разрядов на аэродинамические характеристики затупленных и тонких тел. Экспериментальным путем обнаружено уменьшение силы лобового сопротивления затупленного тела при СВЧ-разряде в потоке на разных числах Маха (1,6 и 3,0). Показано, что при увеличении числа Маха потока эффективность энерговложения растет. Выполнено численное исследование влияния числа Маха набегающего потока на газодинамическую эффективность энерговложения от СВЧ-разряда при обтекании затупленного тела (M = 1,63, M = 2,97, M = 6 и M = 8). Получено хорошее совпадение результатов моделирования с экспериментальными данными.