[發明專利]一種緩解空間等離子體對高速飛行器再入通信影響的裝置

無效

• 申請號: 201410032802.0
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103796407A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 皮亦鳴;李晉;楊旭陽
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H05H1/10
• 分類號: H05H1/10
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

1.一種緩解空間等離子體對高速飛行器再入通信影響的裝置，位于所述高速飛行器的等離子體層中，其特征在于，包括強磁體和電極對，所述強磁體置于和電磁波收發天線處于同一軸線方向的所述高速飛行器的內表面，所述電極對由陽極和陰極構成，所述陽極和陰極分別位于所述電磁波的收發天線兩側的所述高速飛行器表面層，所述強磁體用來提供磁場環境，而由陽極和陰極構成的所述電極對用來提供電場環境，從而在在所述高速飛行器的所述電磁波收發天線的周圍的空間中，從物理層面施加電場和磁場的復合環境，在所述高速飛行器的所述等離子體層形成了一個電磁緩解層。

2.一種使用權利要求1所述的緩解空間等離子體對高速飛行器再入通信影響的裝置的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：建立電磁緩解層

通過在所述電磁波的收發天線下方所述高速飛行器內表面嵌入所述強磁體，和在所述電磁波的收發天線兩側所述高速飛行器表面層安裝所述電極對，產生有助于通信信號傳輸的電場和磁場；

步驟2：建立所述電磁緩解層的數學模型

步驟2-1：建立流場模型

用一種連續性的結構對于高超聲速流進行描述，磁流體動力學效應用洛倫茲力和焦耳熱進行描述，高超音速飛行過程中的磁流體動力學控制方程表示如下：

∂Q∂t+▿·F-▿·Fv=SFlow+SMHD---(1)]]>

其中，Q是守恒變量的矢量表示形式，F是非粘滯通量向量，F_ν是粘滯通量向量，S_Flow是熱化學源項，S_MHD是由磁流體動力學源項;

步驟2-2：建立磁流體動力學模型

根據步驟2-1中所闡述的磁流體動力學控制方程（1），S_MHD表示為如下形式：

SMHD=00...0(j→·B→)x(j→·B→)y(j→·B→)zE→·j→j→·j→σ‾---(2)]]>

其中為磁場強度、為電流密度和為電場強度；將電流密度守恒式同廣義上的歐姆定律結合，得到如下表達式：

▿·(-σ‾E→)=▿·[σ‾(V→×B→)]---(3)]]>

其中是電導率張量，再根據電場的定義表達式式（3）表示為滿足泊松方程形式的標量方程：

▿·(σ‾▿φ)=▿·[σ‾(V→×B→)]---(4)]]>

步驟2-3：求取參量

根據步驟2-1中提出的所述流場模型式和和步驟2-2中提出的所述磁流體動力學模型，利用下述表達式：

▿·B→=0]]>

J→=σ‾(E→+V→×B→)]]>

▿·(σ‾▿φ)=▿·[σ‾(V→×B→)]]]>

求得磁場強度電場強度和電流密度