Новые направления исследований
В последнее время большое внимание специалистов привлекают космические приложения магнитоплазменной аэродинамики и МГД- взаимодействия при высокоскоростном полете ЛА в верхней атмосфере (в том числе управление мелкомасштабными механическими процессами; взаимодействие вихревых образований и неравновесной плазмы и др.) [119—121].
Модельные эксперименты по данной проблематике (например, по использованию МГД-взаимодействия для преобразования части кинетической энергии набегающего потока в электроэнергию, для ускорения космического аппарата либо его торможения при входе в верхние слои атмосферы) выполняются на крупных газодинамических стендах ведомственных организаций (ЦАГИ, ЦИАМ, ЦНИИМаш).
Полученные экспериментальные и расчетно-теоретические результаты позволили, в частности, сформулировать концепцию разработки «МГД-парашюта»— устройства, обеспечивающего спуск орбитального КА и его торможение в верхних слоях атмосферы по наиболее выгодной, регулируемой траектории — с целью кардинального снижения тепловых и динамических нагрузок на космический аппарат [113].
Мировой уровень исследований в области магнитоплазменной аэродинамики определяется, в основном, работами российских ученых (ОИВТ РАН, И'ГПМ СО РАН, ИПМ РАН имени М.В. Келдыша, ИПФ РАН, ФТИ имени А.Ф. Иоффе РАН, ИОФ РАН, НИИ механики и физический факультет МГУ, ЦИАМ, ЦАГИ, МФТИ). Работы по данной проблематике проводятся также в США и Европе.
Разрабатываются новые идеи и в области создания МГД-генера- торов. В частности, рассматривается возможность использования порошка алюминия в качестве энергоносителя [122]. Дело в том, что при взаимодействии алюминия с водяным паром образуется водород, температура которого может достигать 3000 К. При наличии присадки легкоионизирующегося щелочного металла электропроводимость водорода может достигать 50 мо/м, что в 5—6 раз превосходит электропроводность продуктов сгорания органических топлив в аналогичных условиях.
Использование получаемого таким образом водорода в качестве рабочего тела МГД-генератора, представляется весьма эффективным. При высоком уровне электропроводности рабочего тела МГДГ можно применять относительно простые магнитные системы с индукцией магнитного поля В » 2 Тл [123].
В ОИВТ РАН создан макетный образец повой алюмоводородной МГД-установки (с расходом до 20 г/с и тепловой мощностью 1 кВт). На основании результатов исследований физических процессов, будут определены возможные области применения таких энергоустановок.
