Исследование мощных импульсных разрядов в плотных газовых средах для создания аппаратуры на базе импульсных генераторов плазмы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, доктор технических наук Савватеев, Александр Федорович

• Савватеев, Александр Федорович
• доктор технических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор технических наук Савватеев, Александр Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНСТРУКЦИЯ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПЛАЗМОТРОНОВ.

1.1. ип со стержневыми электродами.

1.2. ИП с коаксиальными электродами.

1.3. Коаксиальные ИП с фиксированной длиной дуги.

1.4. Коаксиальные ИП с самоустанавливающейся длиной дуги.

1.5. Характеристика элементов МИП.

1.5.1. Особенности конструкции МИП.

1.5.2. Источники питания МИП.

1.5.3. Параметры дуги.

1.5.4. Теплообмен.

1.5.5. Методы диагностики.

1.6. Области применения ИП.

1.7. Выводы.

2. УСКОРИТЕЛИ.

2.1. Электроразрядный ускоритель.

2.2. Электротермический ускоритель.

2.3. Выводы.

3. СТЕНД ИМПУЛЬСНЫХ ПЛАЗМОТРОНОВ.

3.1. Общая характеристика стенда.

3.2. Источник энергии.

3.2.1. Конденсаторная ячейка.

3.2.2. Модуль.

3.2.3. Токовый коллектор.

3.2.4. Зарядное устройство.

3.2.5. Системы контроля и управления.

3.3. Система регистрации и обработки экспериментальных данных.

3.4. Баллистическая трасса.

3.5. Диагностическая камера.

3.5.1. Конструкция диагностической камеры.

3.5.2. Виды оптических измерений, проводимых на диагностической камере.

3.5.3. Эксперименты по изучению движения дуги.

3.6. Выводы.

4. УСТАНОВКИ, СОЗДАННЫЕ НА ОСНОВЕ ИП.

4.1. Комбинированный ускоритель.

4.1.1. Недостатки ЛГП и ЭРУ и возможности оптимизации характер истик у скор ителей.

4.1.2. Конструкция установки.

4.1.3. Результаты эксперимента.

4.1.4. Выводы.

4.2. Устлногзкл для создания сверхзвуковых потоков глзл.1 ]

4.3. Установка для исследования разряда в сверхплотном газе.

4.3.1. Конструкция установки.

4.3.2. Порядок проведения экспериментов.

4.3.3. Результаты эксперимента.

4.3.4. Анализ результатов.

4.4. Оценка параметров дуги.

4.5. Выводы.

5. ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.

5.1. Применимость ЭРУ для исследования высокоскоростного соударения.

5.2. Аэродинамическое проектирование метаемого тела.

5.2.1. Анализ существующих способов.

5.2.2. Исследование аэродинамики тел с передней срывной зоной.

5.3. Исследование высокоскоростного взаимодействия тел различной формы с полубесконечной преградой.

5.4. Высокоскоростное многоэлементное взаимодействие.

5.5. Высокоскоростное взаимодействие с песком.

5.6. Высокоскоростное рикошетирование.

5.7. Выводы.

6. ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ГИПЕРСКОРОСТНОЙ УСКОРИТЕЛЬ.

6.1. Конструкция iwiepckopocti юго ускорителя.

6.2. Результаты эксперимента.

6.3. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование мощных импульсных разрядов в плотных газовых средах для создания аппаратуры на базе импульсных генераторов плазмы»

V Получение плотной низкотемпературной плазмы изучение её свойств и создание установок па базе источников низкотемпературной плазмы является в настоящее время одной из актуальных задач. Естественно, что разработка и создание генераторов плазмы различного типа, обладающих требуемыми параметрами, определяет ход дальнейших исследований в этих областях. Импульсные плазмотроны (ИП) являются электрофизическими устройствами, предназначенными для генерации низкотемпературной плазмы в течение коротких промежутков времени при высоком уровне вводимой энергии. Конструктивно ИП состоит из импульсного источника питания и самого генератора плазмы. При работе ИП происходит преобразование электрической энергии источника питания во внутреннюю энергию плазмы за счет дугового нагрева плазмообразующего вещества. В качестве плазмообразующих веществ, кроме газов, могут использоваться жидкости и твердые тела, которые в процессе нагрева переходят в газообразное состояние.

Первыми устройствами, созданными на базе ИП, следует считать сверх- и гиперзвуковые аэродинамические трубы. Необходимость их создания была щ вызвана быстрым развитием авиационно-космической техники. Эти трубы вплоть до настоящего времени остаются наиболее удобными установками, позволяющими исследовать аэродинамику летательных аппаратов при числах Маха выше 10. В последующие годы спектр применения ИП значительно расширился. Возрастающий в настоящее время интерес к импульсной технике определяется как быстро развивающимися плазменными технологиями, так и удобством использования ИП при проведении целого ряда научных исследований, таких как: изучение свойств мощного электрического разряда в плотных средах, изучение излучательной способности электрической дуги в видимой, ультрафиолетовой и рентгеновской областях, гиперскоростное ускорение тел, создание газодинамических лазеров, исследование высокоскоростного взаимодействия, моделирование условий входа космических аппаратов в атмосферу, а также возможно их применение в качестве источника фор-плазмы при исследованиях в области термоядерного синтеза.

Область применения импульсных плазмотронов определяется, в первую очередь, уникальностью достижимых параметров рабочего тела, которые могут достаточно легко меняться в широких пределах в зависимости от начальных условий. Этими параметрами являются:

• плотность газовой плазмы;

• температура и давление газовой плазмы;

• концентрация заряженных частиц в диапазоне 10|4-1021 см"';

• возможность насыщения плазмы частицами и парами различных материалов;

• достижимая скорость истечения газа, свыше 10 км/с;

• амплитуда разрядного тока до 10 МА и скорость его нарастания 10х-1012 А/с;

• падение напряжения на дуге;

• температура дуги более 10 эВ.

Кроме того, большой интерес представляет изучение свойств самой электрической дуги в широком диапазоне изменения основных её параметров. Повышение, тока протекающего через дугу, скорости его нарастания и уровня удельной энергии, вводимой в дугу, оказывает сильное влияние на излучательные и транспортные свойства дуги. Изучение этих свойств дуги позволит не только усовершенствовать существующие установки па базе ИП, но и разрабатывать новые.

Рассматривая рабочие параметры ИП несколько подробнее, можно отметить следующие их возможности. Среднемассовая температура газовой плазмы в несколько тысяч градусов позволяет получить высокую скорость истечения рабочего газа, особенно в случае использования легких газов, таких как водород или гелий. Максимальная скорость истечения газа в вакуум равна: к + 1 где к - показатель адиабаты, Vcr - критическая скорость

2к Р„ к + !р. к + 1' 2 здесь Р0, То и р„ - давление, температура и плотность газа в разрядной камере плазмотрона, R — универсальная газовая постоянная.

Для водорода вполне достижимой является скорость свыше 10 км/с. Такая высокая скорость истечения газа позволяет использовать ИП для получения высокоэтальпийных газовых потоков. Как уже говорилось, это свойство ИП дало возможность создавать на их базе гиперзвуковые импульсные аэродинамические трубы и моделировать условия входа спускаемых аппаратов в атмосферу. На существующих в настоящее время установках проводятся эксперименты в диапазоне чисел Маха набегающего потока М=8-30. Эта же характеристика (высокая скорость истечения газа) позволяет использовать ИП в качестве основного элемента легкогазовых электроразрядных ускорителей. Скорости метаемых тел на таких установках как минимум в два раза превышают максимальные дульные скорости, достигнутые в классических артиллерийских системах, на электротермических (ЭТ) и электротермохимических (ЭТХ) ускорителях. При этом ИП является главным элементом ЭТ и ЭТХ. ИП применяются также при создании мощных газодинамических лазеров.

Высокая температура дуги позволяет испарять в разрядной камере ИП любые материалы и, при необходимости, ионизовать полученный рабочий газ. В этом случае возможно получение газового потока насыщенного частицами испаренного материала для дальнейшего плазменного напыления или исследования высокоскоростного взаимодействия частиц с различного рода материалами. Учитывая возможность получении высокой скорости потока, весьма перспективным направлением является разработка и создание на базе

ИП установок для испытания материалов в экстремальных условиях. В такого рода устройствах можно создавать в испытательной камере высокие (несколько тысяч Кельвинов) температуру и давление (до 1000 МПа в импульсном режиме) в различных газовых средах и изучать воздействие высокоскоростного потока на исследуемые материалы. Быстрый ввод энергии в разрядную камеру ИП приводит также к возникновению в рабочем газе ударных волн.

Кроме вышеперечисленного ИП являются удобным научным инструментом для исследования характеристик электрического разряда в газе. Такие диагностические стенды дают возможность проводить параметрические исследования характеристик электрической дуги, изучать её транспортные и излучательные свойства, исследовать эрозию различных материалов в условиях протекания мегаамперных токов. Варьирование параметров разрядного контура и конструкции разрядной камеры ИП позволяет изменять режим горения дуги (диффузный или контрагированный), её температуру и скорость расширения. Различные конфигурации электродной системы позволяют получать фиксированную привязку дуги к электродам или обеспечивать её движение вдоль электродов. Отмечено, что начальная плотность газа оказывает сильнейшее влияние на такие параметры дуги, как напряженность поля, температура и проводимость плазмы в канале разряда. Варьирование в широких пределах этих параметров позволяет применять импульсные плазмотроны для создания дуг, являющихся источником мощного ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения. В некоторых работах было отмечено, что при разряде в плотном газе возникает запертость излучения в канале разряда вследствие малой (~10~3 см) длины свободного пробега квантов (усредненной по Росселанду) при температуре порядка 4-104 К, что ведет к перегреву центральной зоны канала. Такой эффект предполагает возможность достижения высоких температур канала дуги при увеличении начальной плотности рабочего газа и открывает перспективы использования ИП в качестве источника фор-плазмы.

Как показывают результаты проведенных исследований по изучению физики газового разряда, ИП являются устройствами, позволяющими получать низкотемпературную газовую плазму, параметры которой могут изменяться в весьма широком диапазоне. На существующих в настоящее время установках проводились эксперименты при давлениях до нескольких тысяч атмосфер, среднемассовой температуре до 10000 К и концентрации частиц в канале разряда 1014-102() см"3.

Основой для создания ИП служат результаты исследования электрического разряда в плотной среде. Этому вопросу посвящено достаточно большое количество экспериментальных и теоретических работ. Здесь, однако, следует отметить, что наиболее хорошо изученной областью является физика газового разряда при относительно низком начальном давлении (в диапазоне 102-107 Па), в то время как все больший интерес представляет сильноточный разряд при более высоком начальном давлении рабочего газа, что позволяет достичь более высокой концентрации заряженных частиц в канале разряда. Сложность проведения таких исследований обусловлена как высокими газодинамическими параметрами плазмы в разрядной камере (давление в сотни мегапаскалей при длительности процесса 10"2-10"4 с и среднемассовой температуре несколько тысяч градусов), так и высокими электрическими параметрами источника питания - рабочим напряжением в десятки киловольт при токах в несколько мегаампер. Указанные параметры рабочего тела обуславливают высокие требования, предъявляемые к конструкции ИП. Основным элементом ИП является высокопрочная разрядная камера, оснащенной мощным токоподводящим узлом. Кроме того, существуют серьезные трудности при проведении точной диагностики параметров плазмы в камере и, в особенности, в канале разряда.

В зависимости от требуемых параметров плазмы выбирается конструкция плазмотрона, главным определяющим принципом которой является тип разряда: капиллярный, диффузный или контрагированный. Другим важнейшим параметром является режим горения дуги (фиксированная привязка дуги или движущаяся дуга), который оказывает наибольшее влияние на эффективность теплообмена дуги с окружающим газом. Ясно, что для обеспечения требуемых Ш выходных параметров определяющим фактором является конструкция электродной системы.

Немаловажным фактором является также время газодинамического процесса в ИП, которое может составлять от нескольких микросекунд до нескольких секунд (режим манометрической бомбы). Этот параметр важен при прочностном расчете всех элементов конструкции плазмотрона, и в первую очередь разрядной камеры.

Плотность получаемой в плазмотроне плазмы, определяется либо начальной массой рабочего тела (в случае использования в качестве него газа или жидкости) либо массой сублимированного твердого материала. Следует отметить, что при низкой начальной плотности газа (концентрации частиц 10141019 см'3) устойчивое горение электрической дуги обеспечивается сравнительно легко. Наибольшие трудности возникают при организации электрического

-у j разряда в плотных газах (10" -10" см""')- Для создания достаточно длинного дугового канала (что необходимо для обеспечения интенсивного теплообмена между дугой и рабочим газом) требуется специально проектировать электродную систему ИП, что включает в себя выбор оптимальной конфигурации и материала самих электродов, формы разрядной камеры, конструкции изоляции и способа инициирования разряда. Отдельным вопросом здесь является расчет электрических характеристик источника энергии.

Предельно достижимая среднемассовая температура газовой плазмы в ИП зависит в первую очередь от длительности процесса. При среднемассовой температуре газовой плазмы менее 3000 К время процесса может быть достаточно длительным (режим манометрической бомбы). Повышение температуры сверх этой величины вызывает резкое увеличение нагрева стенок разрядной камеры не только за счет излучения, но и за счет конвективного теплообмена. Этот процесс приводит к интенсивному испарению материала стенок разрядной камеры, даже в случае использования тугоплавких материалов, что в свою очередь сильно меняет химический состав генерируемой плазмы. Кроме этого, существенно снижается эффективность нагрева газа, поскольку большая часть излучения дуги уходит на нагрев стенок камеры. Так при температуре плазмы выше 1 эВ её объем практически определяется объемом дугового канала, а время её существования - временем разряда. Такой режим работы наиболее характерен для ИП с капиллярным разрядом в сублимируемом материале. В настоящее время достигнуты температуры 7000 К при времени разряда -100 jic и 200000 К при времени разряда -15 ).ic.

Таким образом, достоинства ИП дают возможность успешно применять их для решения ряда научных и технологических задач.

Области применения ИП:

1. Возможность в широком диапазоне изменять такой параметр плазмы как её плотность (концентрация частиц 1014-1022 см'3) чрезвычайно важна при изучении взаимодействия потоков плазмы с материалами и разработке различного рода технологических процессов.

2. Получение высокоскоростных газовых струй (гиперзвуковые аэродинамические трубы и технологическое применение). Возможность получения квазистационарных гиперзвуковых газовых потоков при достаточно высокой статической температуре газа (чтобы исключить его конденсацию) позволяет моделировать такие процессы как вход J1A в атмосферу и соударение с частицами при космических скоростях их полета.

3. Высокоскоростное метание.

Быстрый дуговой нагрев легкого газа в разрядной камере электроразрядного ускорителя обеспечивает достижение высокого давления (сотни МПа) при температуре в несколько тысяч К. Такие параметры рабочего газа обеспечивают скорость его истечения более 10 км/с, что позволяет получить скорость метаемого тела при его достаточной массе порядка 6 км/с.

4. Создание источников ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения и источников фор-плазмы для исследований в области ф/ термоядерного синтеза.

Очевидно, что развитие плазменных технологий требует разработки и создания новых типов ИП. Являясь основным элементом многих существующих установок, ИП определяет их основные рабочие характеристики. Поэтому совершенствование данных образцов техники зависит как от повышения характеристик самого ИП, так и от возможности его успешной работы в составе различных систем. Надо отметить, что широкий диапазон рабочих параметров ИП позволяет обычно полностью удовлетворить второе условие.

Суммируя вышесказанное можно сделать вывод, что ключевой задачей в области разработки и создания новых типов приборов на основе ИП является исследование физики сильноточного газового разряда в широком диапазоне начальных условий. Эти работы должны включать в себя параметрические исследования влияния условий эксперимента на основные характеристики электрической дуги и генерируемой плазмы как с целью достижения более высоких предельных параметров, так и с целью повышения эффективности преобразования энергии. Результаты этих исследований позволят получить следующие данные, необходимые для дальнейшего успешного развития импульсной техники:

- влияние начальной плотности (в диапазоне свыше 1 022 см"3) и рода рабочего газа, на основные параметры дуги, такие как напряженность поля в канале разряда, диаметр канала, сопротивление дуги;

- влияние начальной плотности (в диапазоне свыше 10 " см" ), амплитуды разрядного тока (Ю'МО6 А), скорости нарастания (10х-1010 А/с) и длительности импульса разрядного тока др. на такие выходные параметры ИП как температура, проводимость и концентрация частиц в канале дуги, давление и температура рабочего газа;

- влияние параметров эксперимента на излучательные и транспортные характеристики плотных сильноточных дуг;

- способы выбора оптимальной конструкции разрядной камеры ИП (в первую очередь, электродной системы) с точки зрения обеспечения требуемого уровня энерговвода, режима горения дуги и выходных параметров установки; условия, позволяющие получить предельные выходные параметры, такие как температура дуги, плотность и температура генерируемой плазмы, скорость истечения газа;

- пути повышения эффективности работы устройств, разработанных на базе ИГ1, таких как гиперскоростные ускорители, сверхзвуковые аэродинамические трубы и т.п.

Для выполнения данной задачи требуется, в первую очередь, создание экспериментальных установок, которые позволили бы проводить исследования в максимально широких диапазонах значений начальных параметров эксперимента, таких как амплитуда и длительность разрядного тока, зарядное напряжение, плотность и давление рабочего газа, конфигурация и материал электродной системы.

Следующей задачей является проведение экспериментальных исследовании на установках созданных на базе ИП. К ним относится изучение аэродинамики при сверх- и гиперзвуковых скоростях набегающего потока с использованием импульсных аэродинамических труб и баллистических стендов с ЭРУ в качестве метательного устройства. Результаты данных исследований позволят разработать конструкции метаемых тел для использования в ЭРУ, удовлетворяющим требованиям, предъявляемым к ним с точки зрения внутренней и внешней баллистики. Успешное решение данной задачи обеспечивает проведение исследований различных типов высокоскоростного соударения с использованием ЭРУ.

Отдельной задачей является разработка эффективной конструкции & гиперскоростного ускорителя на основе ИП.

Результаты настоящих исследований позволят повысить эффективность существующих типов установок, созданных на базе ИП, и разработать новые виды мощной импульсной аппаратуры и плазменных технологий.

Заключение диссертации по теме «Электрофизика, электрофизические установки», Савватеев, Александр Федорович

6.3. Выводы

В ходе экспериментов была разработана конструкция доускорителя, предназначенного для совместной работы с ЭРУ. Проведена отладка всех элементов ускорителя, что обеспечивало его надежную работу и делало данную установку удобным научным инструментом для исследования процессов, происходящих при гиперскоростном соударении. Была проверена на практике возможность ускорения макротел до гиперскоростей за счет высокоскоростного удара многослойного ударника по буферному каскаду. В ходе экспериментов определено влияние начальных условий на эффективность работы ускорительной системы. Важным результатом исследования явилось получение эффекта мультиплицирования скорости, что свидетельствует о правильности выбранной конструкции доускорителя и о реальной возможности достижения скоростей выше 10 км/с. Максимально была достигнута величина коэффициента мультиплицирования скорости ускоряемой пластины 2,65 (5,3 км/с при скорости ударника 2,0 км/с). В остальных экспериментах степень мультипликации скорости хорошо согласовывалась с данными, представленными в [201-203] для таких же массогабаритных характеристик ударника и ускоряемой пластины. В ходе исследования была разработана конструкция снаряда с многослойным ударником переменной плотности, обеспечивающая его устойчивое ведение в канале ствола. Щ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе рассмотрены конструкции импульсных плазмотронов различного типа и области их практического применения в современной технике. Принципы, положенные в основу проектирования аппаратуры на базе ИП, определяются, в первую очередь, требуемыми рабочими параметрами этих устройств, такими как вводимая электрическая мощность, давление и температура рабочего газа. Эти же параметры определяют уникальность данных электрофизических устройств, позволяющих как проводить экспериментальные исследования физических процессов, так и создавать на их основе различные приборы и установки. Достижение требуемых параметров ИП предусматривает решение двух основных задач: первое - выбор конструкции разрядной камеры и, в первую очередь, электродной системы и второе - определение начальных параметров, таких как плотность и вид рабочего газа, амплитуда и длительность импульса разрядного тока, величина зарядного напряжения.

Важнейшей частью ИП является его электродная система. Её конструкция определяет основные параметры ИП, такие как максимальный ток, рабочее напряжение, максимальную вводимую мощность, эффективность энергообмена, как на стадии передачи энергии из источника в дугу, так и при нагреве дугой рабочего газа. Конструкция электродной системы оказывает сильнейшее влияние на тип разряда, температуру и геометрические параметры дуги, а также на насыщенность газа парами и частицами материала электродов. Сделанный в первой главе обзор основных типов конструкций импульсных плазмотронов и их достоинств и недостатков позволяет выбрать наиболее удобную схему при разработке новых установок на базе ИП.

Если конструкция разрядной камеры ИП определяет потенциальные возможности данных устройств, то варьирование приведенных выше начальных условий эксперимента позволяет получать требуемые выходные параметры. Эти причины делают исследование физики разряда в плотных средах важнейшим условием успешной разработки новых типов установок на базе ИП. В главе 3 дано описание конструкций диагностического стенда и приводятся результаты проведенных исследований по изучению характеристик сильноточного газового разряда. Определено влияние начальных условий эксперимента в широком диапазоне их варьирования на рабочие параметры ИП. Показано, что наиболее перспективным направлением здесь является проведение экспериментов по изучению физики сильноточного газового разряда при высокой начальной плотности газа. Результаты проведенных исследований в диапазоне начальных плотностей газа до 3х 1022 см"3 показали, что увеличение начальной плотности газа ведет к сильному изменению таких характеристик дуги, как напряженность поля, температура дуги и её диаметр. В ходе проведенных исследований при амплитуде разрядного тока 100-500 кА была достигнута величина напряженности поля в канале дуги 1700 В/см. С этой точки зрения большой интерес представляет проведение экспериментов на новой, более мощной диагностической установке, рассчитанной на проведение экспериментов при амплитуде разрядного тока до 2 МА.

Во второй главе работы рассмотрены конструкции ускорителей (ЭРУ и ЭТ) в которых ИП является основным конструктивным элементом. Дано обоснование предельно достижимых массо-скоростные характеристик данных ускорителей и показаны преимущества, которыми обладает ЭРУ.

В главе 4 представлена разработанная конструкция комбинированного электроразрядного ускорителя, которая сочетает в себе предварительное адиабатическое сжатие газа и его последующий дуговой нагрев. Сочетая в себе достоинства ЛГП и ЭРУ, разработанная конструкция обладает значительно большей гибкостью с точки зрения достижения требуемых параметров рабочего газа в разрядной камере, что делает её более эффективной и экономичной и снижает необходимые для достижения требуемых массо-скоростных показателей максимальные величины этих параметров. Возможность существенного уменьшения требуемого запаса электрической энергии позволяет уменьшить массо-габаритные показатели источника энергии. что является серьезным достоинством данной схемы, весьма важным при проектировании мобильных установок.

Примером практического применения установок, разработанных на базе ИП, служат результаты экспериментов, представленные в главе 5. Исследование аэродинамики тел при гиперзвуковых скоростях полета проводилось на импульсной гиперзвуковой аэродинамической трубе и на баллистическом стенде, где в качестве ускорителя использовался ЭРУ. Результаты этого этапа исследований позволили разработать конструкции метаемых тел, предназначенных для изучения процесса высокоскоростного соударения. Эта часть работы включала в себя как разработку конструкции составного снаряда, пригодного для разгона в ЭРУ, так и аэродинамическое проектирование метаемого тела. Показано, что организация срывного обтекания тел при сверх- и гиперзвуковых скоростях полета позволяет существенно улучшить их основные аэродинамические характеристики, такие как устойчивость и лобовое сопротивление.

Были изучены различные виды высокоскоростного взаимодействия, такие как многоэлементное взаимодействие, высокоскоростное соударение с песком, высокоскоростной рикошет. На основе результатов, полученных в ходе дальнейших исследований, были построены полуэмпирические зависимости, описывающие основные параметры этих видов высокоскоростного взаимодействия.

Исследована работа двухступенчатого гиперскоростного ускорителя, основой для разработки которого служат результаты исследования процессов, происходящих в материале преграды при высокоскоростном соударении с ней составных тел. Полученные результаты показывают, что данный ускоритель может быть использован для разгона тел до скоростей свыше 10 км/с.

Таким образом, в работе представлены результаты исследований как физики сильноточного разряда в плотной газовой среде, так и исследований на установках, созданных на основе полученных результатов, в таких областях, как гиперскоростное ускорение, сверх- и гиперскоростная аэродинамика и высокоскоростное соударение.

Вывод: Решение поставленных задач позволило достигнуть цели диссертационной работы - изучить свойства сильноточного разряда в плотной газовой среде, что послужило основой для повышения эффективности устройств, создаваемых на базе ИП.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Савватеев, Александр Федорович, 2003 год

1. W.N. MacDermott, "Preliminary test results with an arc-heated hypersonic wind tunnel at Mach numbers of 10 to 20," in: Proceedings of the fifth Midwestern conf on Fluid Mechanics, 1957, pp. 224-237.

2. Д. Лукашевич, Д. Уитфилд и Р. Джексон, "Аэродинамические испытания при числах Маха от 15 до 20," В кн. "Исследование гиперзвуковых течений", М. "Мир", 1964, стр. 327-356.

3. В.А. Горелов и А.С. Королев, "Исследование ионизации газа при обтекании моделей в гиперзвуковой импульсной аэродинамической трубе," В кн. "Проблемы физической газовой динамики", 1975, стр. 94101, (Труды ЦАГИ, вып. 1656).

4. Б.В. Бошенятов, В.В. Затолока и М.И. Ярославцев, "Исследование отрывного обтекания конусов с турбулентным пограничным слоем при числах Маха 8, 3 и 10," "Изв. СО АН СССР, Сер. техн. наук", 1975, вып. 2, стр. 43-50.

5. А. Гендерсон, "Гиперзвуковые вязкие течения," В кн. "Современные проблемы газовой динамики", М., "Мир", 1971, стр. 88.-136.

6. И.А. Глебов, Ф.Г. Рутберг, "Мощные генераторы плазмы," М., Энергоатомиздат, 1985.

7. К. Леконг, "Высокоскоростное метание," В кн.: Физика быстропротекающих процессов, т.2. М.: Мир, 1971, с. 247.

8. Д. Кайзер, "Импульсная установка с малым загрязнением потока и надежно работающей разрядной камерой," В кн. Техника гиперзвуковых исследований, М., Мир, 1964, стр. 298.

9. Д. Лукашевич, У. Гаррис, Р. Джексон, Д. Ван-дер-Блик, Р. Миллер, "Разработка емкостных и индуктивных накопителей энергии для импульсных аэродинамических труб," В кн. Техника гиперзвуковых исследований, М. Мир, 1964.т

10. Дж.А. Блик, "Усовершенствование импульсных аэродинамических труб с емкостными и индуктивными накопителями энергии," В кн. Современная техника аэродинамических исследовании при гиперзвуковых скоростях, М., Машиностроение, 1965.

11. J.A.van der Blick, "Further Development of Capacitance and Inductance-Driven Hotshot Tunnels", Proceedings of the 2nd Symposium on Hyperve/ocitv Techniques, New York, 1962, pp.47-86.Г.Г.

12. Г.Г. Антонов, B.C. Бородин, A.M. Зайцев, Ф.Г. Рутберг, "Некоторые вопросы исследования сильноточного разряда в камере высокого давления", ЖТФ, t.XLII, №10, 1972, стр.2121 -2126.

13. Р. Ротерг, К. Сивьер, "Гиперзвуковая импульсная аэродинамическая труба с запасом энергии 7 МДж", в кн. Техника гиперзвуковых исследований, Мир, М., 1964, стр.282.

14. Р. Данненберг, А. Силва, "Работа камеры высокого давления с электродуговым нагревом либо в режиме эффективной передачи энергии толкающему газу, либо в режиме генерации сильных токов", Ракетная техника и космонавтика, т. 10, №12, 1972, стр. 13-1 5.

15. Th.H.G.G. Weise, "Recent experimental results obtained from 45-mm ET-Gun investigations," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celie, Germany. Paper 509.

16. И.Д. Келли, M.A. Левин, А.Л. Бесс и др., "Усовершенствованная камера высокого давления ударной трубы с электродуговым разрядом," Приборы для научных исследований, 1967, т. 38, №5, стр. 641-654.

17. I.J. Kelley, M.A. Levine, A.L. Besse, A. Tatarian, "Evaluation of the Driver Chamber Efficiency of an Arc-Driven Shock Tube," Shock Tube Symposium. The Physics of Fluids Supplement, 1969, N5, p. 76-78.

18. J.G. Kelley, M.A. Levine, A.L. Besse and A. Tatarian, "Improved Driven Chamber for Arc Driven Shock Tube", The Review of Scientific Instruments, vol.38, no.5, 1967, pp.641-645.

19. Ph.G. Rutberg, A.A. Bogomaz, A.V. Budin, V.A. Kolikov, A.F. Savvateev, "Multipulse Discharge in the Chamber of an Electric Discharge Launcher," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 35, Num. 1, part 1, January 1999, pp. 189-191.

20. A.V. Budin, V.A. Kolikov, B.P. Levchenko, V.V. Leontiev, I.P. Makarevich,

21. Ph.G. Rutberg, N.A. Shirokov, "A study of the operating conditions of the light-gas electric generator's discharge chamber," Proceedings of the Seventh Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 20-24, 1994, San-Diego, California, USA.

22. A.B. Будин, В.А. Коликов, Б.П. Левченко, В.В. Леонтьев, И.П. Макаревич, Ф.Г. Рутберг, Н.А. Широков, "Режимы работы разрядной камеры легкогазового ускорителя," ЖТФ, т. 64, вып. 8, авг. 1994, стр. 171-177.

23. V.A. Kolikov, A.V. Budin, A.A. Bogomaz, Ph.G. Rutberg, "Hypervelocity electric discharge accelerator," Proceedings of the Eighth Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 21-24, 1996, Baltimore, Maryland, USA.

24. B.A. Коликов, "Создание и исследование электроразрядной легкогазовой установки высокоскоростного метания тел," Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л., 1990.

25. Ы.К. Haak, P. Schaffers, Th.H.G.G.Weise, and H.G. Wisken, "Basic ETC investigations in a 70-mm firing simulator," Abstracts of the ll11' Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 118.

26. К. Liu, S. Xia, S. Qin, Y. Pan and S.J. MacGregor, "A novel capillary plasma switch (CPS) for electrothermal launchers," Abstracts of the 11'1' Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 155.

27. A.C. Королев, Б.В. Бошенятов, И .Г. Друкер, В.В. Затолока, "Импульсные трубы в аэродинамических исследованиях," Новосибирск, "Наука", 1978.

28. А.С Антонов, Б.В. Бошенятов и др., "Аэродинамическая импульсная труба гиперзвуковых скоростей ИТ-301," в кн. Аэрофизические исследования, Новосибирск, ИТПМ СО АН СССР, 1972, стр. 20-24.

29. Ю.С. Гильзин, "Электрические межпланетные корабли," М., Мир, 1971.

30. Stollenwerk E.J. and Perry R.W., "Preliminary planning for hypervelocity aeroballistics range at AEDC," Selected Topics on Ballistics, AGARDo graph N38, 1959, p. 200.

31. П. Клеменс, M. Кингери, "Разработка техники измерений длягиперзвуковых баллистических установок," В кн. Техника гиперзвуковых исследований,ЪА. Мир, 1964, стр. 124-165.

32. D.W. Massey, D.A. Tidman, S. Goldstein and P. Napier, "Experiments with a 0,5 Megajoule Electric Gun System for Fairing Hypervelocity Projectiles from Plasma Cartridges," Final report. GTD86-1. GT-Devices. Alexandria. VA. March 1986.

33. D.A. Tidman and D.W. Massey, "Electrothermal light gas gun," Proceedings of 6th Symposium on Electromagnetic Launch Technology, Nov. 15-18, 1992. Minnesota, USA. p. 621.

34. D.A. Tidman and D.W. Massey, "GT-Devices 5705A," General Washington Drive. Alexandria. Feb. 1992.

35. P. Andersen, S.A. Andersen, J. Bungard, L. Backmark, B.H. Hensen, "Investigation of Pellet Acceleration by an arc heated Gas Gun, An Imterium Report on the investigations carried out from 1985-1987," RISF-M-2650.

36. A.B. Будин, М.Г. Смирнов, "Расчет конических электроизолированных уплотнений," В кн. Генераторы плазмы и системы электропитания, Л., ВНИИэлектромаш, 1987, стр. 91-96.

37. A.B. Будин, "Исследование электроразрядных ускорителей масс, работающих на водороде," Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, С.Петербург, 1997.

38. А.В. Будин, В.А. Коликов, Б.П. Левченко, В.В. Леонтьев, И.П. Макаревич, Ф.Г. Рутберг, Н.А. Широков, "Эрозия электродных материалов в мощных импульсных генераторах водородной плазмы," Теплофизика высоких температур, т. 32, № 4, 1994, стр. 628-630.

39. S. Bouquet, P. Benetruy, Е. Jacob, "A global theoretical approach and scaling laws in the plasma of the electrothermal launchers," Proceedings of the Forth

40. European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celle, Germany. Paper 1004.

41. A.M. Gluchov, "Numerical modelling and optimization of arc heated Light Gas Launcher," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celle, Germany. Paper 1005.

42. V.F. Zakharenkov, "Computer modeling of polyethylene ablation processes inside plasma cartridge ETCL," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 70.

43. K. Gruber, "Two-dimensional modelling of electrical arcs for use in Electrothermal Launchers," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 75.

44. В.Ф. Захаренков, "Баллистическое проектирование орудий и импульсных метательных установок," БГТУ, С.Петербург, 2000.

45. F. Caillan, Y. Jordan, Е. Jacob, S. Bouquet, О. Vallee, "Modelling of interior ballistic an Electrothermal Launcher," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 100.

46. Th.H.G.G. Weise, В. Shmidt, "LIBOKA, a quasi two-dimensional Code developed for ET-Gun performance modeling," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 67.

47. J.G.H. Salge, Th.H.G.G. Weise, E. Ulrich, U.E. Braunsberger, "Mass acceleration by plasma pulses," IEEE Transactions on Magnetics, vol.25, N1, Jun. 1989, p.495.

48. M. Guillemot, A. Nicolas, M. Roche, "Projectile launching by an electrothermal gun," IEEE Transactions on Magnetics, vol.25, N1, Jun. 1989, p. 207.

49. K. Zimmermann, J. Raupp, D. Mura, "Activities on ETC, caliber 12mm, ISL facility," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 36.

50. H.W. Fien et. al., "Electrothermally generated gasdynamic pressure pulses for mass acceleration," Proceedings of the Sixth Symposium on Electromagnetic Launch Technology, Nov.15-18, 1992. Minnesota, USA. p. 550.

51. Th.H.G.G. Weise, "Progress and recent results of the Franco-German Electrothermal Gun Programme," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celle, Germany. Paper 502.

52. G.L. Katulka, "Parametric Study of High Energy Plasmas for Electrothermal-Chemical Propulsion Applications," IEEE Transactions on Plasma Science. Feb. 1997, vol.25, N1, pp. 66-73.

53. Th.H.G.G. Weise, H.G. Wisken, M.J. Loffler, F. Podeyn, H. Krumm, V. Venier, "Setup and performance of a 105-mm electrothermal gun. Eighth

54. Symposium on Electromagnetic Launch Technology,"" April 21-24, 1996, Baltimore, USA. Abstract booklet, p. 127.

55. S.R. Fuller, D. Hewkin, "Experimental ET research conducted at DRA and royal ordinance between 91/94," Proceedings of the Fifth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. 45.

56. D. Saphier, "The Dynamics of Electrothermally Enhanced Solid Propellant Launchers," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celle, Germany. Paper 101.

57. W.F. Oberle and G.P. Wren, "An analysis of ballistic parameters/mechanism affecting efficiency in electrothermal-chemical (ETC) guns," Eighth Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 21-24, 1996, Baltimore, USA. Abstract booklet, p.l.

58. R.A. Beyer and R.A. Pesce-Rodrigues, "Experiments to define plasma-propellant interaction," Abstracts of the IIth Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 52.

59. S. Andreasson, E. Beinin and S.E Nyholm, "ETC closed vessel experiments with alkali doped propellants," Abstracts of the 11"' Symposium on

60. Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 93.

61. B. Li, H. Li and C. Yang, "Two-phase flow modeling and simulation of solid propellant electrothermal chemical gun," Abstracts of the ll'h Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 110.

62. R.A. Fifer, E.S. Sagan and R.A. Beyer, "Chemical effect in plasma ignition," Abstracts of the 1 I'1' Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 144.

63. B. Baschung, A. Kay and H. Peter, "Plasma-solid propellant interaction illustrative examples," Proceedings of European Pulsed Power Symposium, Saint-Louis, France, October 22-24, 2002.

64. Th.H.G.G.Weise, J. Maag, G. Zimmermann, N. Eisenreich and H. Derlich, "National overview on the German ETC-program," Abstracts of the II'1' Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 8.

65. Shu-Ushuba, Ken-ichi Kondo and Akiro Savaoka, "Development of railgun accelerator combined with two-stage light-gas gun," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 20, N26, 1984, p. 210.

66. M. Shahinpoor, J.R. Assay, C.H. Konrad, C.A. Hall, "Use of two-stage light-gas gun as an injector for electromagnetic railguns," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 25, N1, January 1989.

67. Ph.G. Rutberg, "Electric Discharge and combined (Electric Discharge+ Electromagnetic) Hyperacceleration Systems," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993.Celle, Germany. Paper 504.

68. C.B. Захаренков, В.А. Коликов, А.И. Кулишевич, А.Ф. Савватеев, Ф.Г. Рутберг,"Исследование работы комбинированной системы ускорения макротел," Известия Академии Наук, ЭНЕРГЕТИКА № 2, 1998, стр. 3035.

69. Б.П. Левченко, "Создание и использование мощных импульсных генераторов водородной плазмы," Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, JL, 1975.

70. Б.П.Левченко, Ф.Г. Рутберг, "Создание и исследование мощных импульсных генераторов плазмы", Генераторы плазменных струй и сильноточные дуги, Л., Наука, стр. 9 20, 1973.

71. А.А. Богомаз, B.C. Бородин, Б.П. Левченко, Ф.Г. Рутберг, "Исследование сильноточного разряда в генераторах плотной плазмы," ЖТФ, т. 47, № 1, 1977, стр. 121-133.

72. Б.Э. Фридман и Ф.Г. Рутберг, "Мультимегаджоульный и мультимегаамперный емкостной накопитель энергии," Известия РАН, Энергетика, № 2, 1998, стр. 46-70.

73. В.Е. Fridman, "Pulse current forming at programmed discharge of capacitive energy store," Proceedings of 9,h Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 13-15, 1998, Edinburgh, Scotland, UK.

74. B.E. Fridman and Ph.G. Rutberg, "Estimation of load parameters in terms of programmable discharge of capacitance energy store," Proceedings of 5th European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, April 10-13, 1995, Toulouse, France, #61.

75. А.А. Плютто, B.H. Рожков, A.T. Капин, ЖЭТФ, том 47, Вып.8, 1964, с.494-507.

76. О.Б. Брон и Л.К. Сушков, "Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов," Л.: Энергия, 1975, с. 216.

77. Г.А. Любимов, В.И. Раховский, УФН, том 125, вып. 4, 1978. с.665-706.

78. И.А. Кринберг и Е.А. Зверев Физика плазмы, том 25, №1, 1999, с.88-95.

79. В.А. Немчинский, ЖТФ, том 52, вып. 1, 1982 с. 35-42.

80. В.А. Немчинский, ЖТФ, том 53, вып. 2, 1983, с. 235-240.

81. Г.А. Месяц, "Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга," М.: Наука, 2000. с. 424.

82. В. Juttner, IEEE Transaction on Plasma Science. Vol. PS-15, N5, 1987, p. 481-487.

83. M.A. Султанов и Л.И Киселевский. ТВТ, том 4, №3, 1966, с.375-379.

84. Г.А. Дюжев, В.Ю. Евласов и С.М. Школьник, "Генераторы низкотемпературной плазмы," Тезисы докладов X Всесоюзной конференции, ч.1, Минск, 1986, с. 123-124.

85. А.Ф. Брецких, В.И. Сысун и Ю.Д. Хромой, "Генераторы низкотемпературной плазмы," Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции, ч. II, Новосибирск, 1989. с.101-102.

86. А.А. Богомаз, А.В. Будин, В.А. Коликов, М.Э. Пинчук, А.А. Позубенков и Ф.Г. Рутберг, "Исследование влияния катодной и анодной струй на свойства сильноточной электрической дуги," ЖТФ, том 72, вып. 1, 2002, стр. 28-35.

87. Ф.Г. Рутберг, А.А. Богомаз, А.В. Будин, В.А. Коликов, А.Г. Куприн, "Нагрев газа высокой начальной плотности мощной электрическойдугой," Известия Академии Наук, ЭНЕРГЕТИКА №1 1998г, стр. 100106.

88. А.А. Богомаз, А.В. Будин, В.А. Коликов, Ф.Г. Рутберг, "Исследование влияния электродных струй на теплообмен в камере электроразрядного ускорителя и его рабочие характеристики" Материалы конференции по физике низкотемпературной плазмы ФНТП-98.

89. P.B. Митин, "Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики," Новосибирск, Наука, 1977. с. 105-138.

90. В.П. Игнатко и Г.М. Чернявский, Материалы I Всесоюзного семинара по динамике сильноточного дугового разряда в магнитном поле, Новосибирск, 1990, с.88-1 10.

91. А.А. Богомаз, B.C. Бородин, Б.П. Левченко и Ф.Г. Рутберг, ЖТФ, том 47, вып. 1, 1977, с. 121-123.

92. В.П. Игнатко, IV Всесоюзная конференция по физике низкотемпературной плазмы, Аннотации докладов, ч. II, Киев, 1975, с. 17-18.

93. А.В. Будин, В.А. Коликов, Б.П. Левченко, В.В. Леонтьев, И.П. Макаревич, Ф.Г. Рутберг и Н.А. Широков, ТВТ, том 32, №4, 1994, с. 628-630.

94. С.Э. Фриш, "Оптические спектры атомов," М., Наука, 1963, стр. 469.

95. В.П. Копышев, В.В. Хрусталев, "Уравнение состояния водорода до 10 Мбар," ПМТФ, №1, 1980, стр. 122-127.

96. В.Е. Фортов и И.Т. Якубов, "Неидеальная плазма," М., Энергоатомиздат, 1994, стр. 247.

97. B. Браун, В. Бойд, E. Кэннон, В. Партридж, "Легкогазовая пушка с высоким давлением и высокой температурой," В кн. Техника гиперзвуковых исследований, М., Мир, 1964, стр. 83-93.

98. В. Вольпе, Ф. Циммерман, "экспериментальная проверка работы легкогазовой пушки с последовательными электрическими разрядами," В кн. Техника гиперзвуковых исследований, М., Мир, 1964, стр. 59.

99. A.V. Budin, A.M. Glukchov, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, N.A. Shirokov,

100. Megaampere Current Pulse Generation in High Density Hydrogen," Megagauss Fields and Pulsed Power Systems (MG-V). Nova Science Publ., New York, 1990, pp. 313-317.

101. A.M. Шехтман, "Газодинамические функции реальных газов," М. Энергоатомиздат, 1988.

102. Б.П. Гитерман, Д.К. Зенков и А.И. Павловский, "Исследование мощного квазистационарного разряда при мегаамперных токах," ЖТФ, т. 52, вып. 10, 1982, стр. 1983-1986.

103. Р.Б. Бакшт, И.М. Дацко и В.И. Орешкин, "Сравнительный анализ излучательных характеристик одно- и двухкаскадных лайнеров," Физика плазмы, т. 22, № 7, 1996, стр. 622-628.

104. A.F. Savvateev, A.V. Budin, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, "Features of electric discharge in gas of high density," Proceedings of Conference "Pulsed

105. Ъ* Power Plasma Science 2001Las Vegas, Nevada, USA, June 17-22, 2001.

106. Ph.G. Rutberg, A.A. Bogomaz, V.A. Kolikov, "Powerful pulse generator of dense plasma with high concentration of metal vapor," in Proceeding of Hypervelocity Impact Symposium, Santa Fe, MM, USA, October 17-19, 1994.

107. V.P. Ignatko, G.M. Chernyavsky, Materials of the 1~ Ull Union Workshop on Dynamics of Strong Current Arc Discharge in Magnetic Field, 1990, p.88-110.

108. A.F. Savvateev, A.A. Bogomaz, A.V. Budin, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, "Parameters of electric discharge in gas of high density," Final Program and Abstracts of 1/''' EML symposium, Saint-Louis, France, 2002, p.76.

109. W.B. Leung and N.H. March, "Resistivity of a structureless hydrogen plasma due to weak electron-ion interaction," Pergamon Press, 1977, pp. 277-281.

110. Ю.П. Райзер, "Физика газового разряда," М., Наука, 1987, стр. 232.

111. J.H. Choi, C.H. Lee, S.N. Chang, and S.K. Moon, "Long-rod impact phenomena: role of wave interaction on crack propagation," Int. J. Impact Engng. Vol. 17, n. 1, 1995, pp. 195-204.

112. F.P. Bowden and .I.E. Field, "The brittle fracture of solids by liquid impact, by solid impact and by shock," Proc. R. Soc. London, A282, 1964, pp. 331-352.

113. H.H. Kurzweg, "Special Ballistic Rangers and Gas Guns," Selected Topics on Ballistics, AGARDo graph N32, 1959, p. 183.

114. A.E. Seigel, "Theory of High-Muzzle Velocity Guns. Interior Ballistics of Guns," vol.66, p. 167, 1979.144."Gas gun model at re-entry speeds," New-Scientist, vol.31, sept. 1966, p. 514.

115. E.J. Stollenwerk and R.W. Perry, "Preliminary planning for hypervelocity aeroballistics range at AEDC," Selected Topics on Ballistics, AGARDO graph. N38, 1959, p. 200.

116. B. Аллен, Д. Меллой и Д. Роджерс, "Установка для исследования процесса соударения строго ориентированных тел при сверхвысоких скоростях," В кн. Техника гиперзвуковых исследований, М., Мир, 1964, стр. 166-184.

117. H.F. Lehr, Е. Wollmann and G. Koerber, "Experiments with jacketed rods of high fineness ratio," Int. J. Impact Engng. Vol. 17, n. 1, 1995, pp.5 17-526.

118. D.J. Elder, "Status of the first decade in the development of full-scale hypervelocity projectile," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993, Celle, Germany, Paper 1401.

119. Т.Е. Hayden, "Effective launch package integration for electromagnetic guns," Proceedings of the Forth European Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 02-06, 1993. Celle, Germany, Paper 1406.

120. Н.Ф. Краснов и др., "Аэродинамика ракет," М., Высшая школа,1968.

121. Н.Ф. Краснов и В.Н. Кошевой, "Управление и стабилизация в аэродинамике," М., Высшая школа, 1978.

122. Paul К. Chang, "Separation of flow,vl V.2 Pergamon Press 1970.

123. D. H Crawford, "Investigation of the Flow over a Spiked- nose Hemisphere-cylinder at a Mach Number of 6,8," NASA TN D-118, Dec. 1959.

124. С. J. Wood, "A Study of Hypersonic Separated Flow," Ph. D. thesis, University of London, Oct. 1961 (available as DDC AD 401652).

125. D. J. Maull, "Hypersonic Flow Over Axially Symmetric Spiked Bodies," J. Fluid Mech., 8, Part 4, 584-592 (Aug. I960).

126. G. K. Hunt, "Supersonic Wind-tunnel Study of Reducing the Drag of a Bluff Body at Incidence by Means of Spike," Royal Aircraft Establishment, Rept. Aero. 2606 May 1958.

127. А.Ф. Савватесв, "Методическое исследование характеристик потока в рабочей части установки ИТ- 1м," сборник трудов ЛМИ, 1981.

128. A.F. Savvateev, A.V. Budin, S.V. Zakharenkov, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, "Launch Package for Multiple- Rod Hypervelocity Impact Investigation," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 35, Num. 1, part 1, January 1999, pp. 90-94.

129. E. Charles, Jr. Anderson, James D. Walker, Stephan J. Bless and T.R. Sharron, "On the Velocity Dependence of the L/D Effect for Long-Rod Penetrators," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17 1995, pp. 13-24.

130. Jay R. Baker, "Hypervelocity Crater Penetration Depth and Diameter a Linear Function of Impact Velocity," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995, pp. 25-35.

131. Y. Parton, "The optimal velocity of constant kinetic energy constant L/D long rod projectile," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995,pp.605-614.

132. I.G. Cullis and N.J. Lynch, "Performance of model scale long rod projectile against complex targets over the velocity range 1700-2200 m/s," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995, pp. 263-274.

133. V. Hohler, A.J. Stilp and K. Weber, "Hypervelocity penetration of tungsten sinter-alloy rods into aluminum," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995, pp. 409-418.

134. D.L. Orphal, R.R. Franzen, J.D. Walker and C.E. Anderson, "On the hydrodynamic approximation for long-rod penetration," Int. J. Impact Engng. Vol. 22, № 1, 1999, pp. 23-43.

135. Z. Rosenberg and E. Dekel, "Material similarities in long-rod penetration mechanics," Int. J. Impact Engng. Vol. 25, № 4, 2001, pp. 361-372.

136. K. Weber, V. Hohler, I.V. Roisman and A.L. Yarin, "Model for ballistic fragmentation and behind-armor debris," Int. J. Impact Engng. Vol. 24, № 2, 2000, pp. 171-201.

137. L.J. Cohen, "A debris cloud cratering model," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995, pp. 229-240.

138. X. Wang, G. Zhao, P. Shen and H. Zha, "High velocity impact of segmentedrods with an aluminum carrier tube," International Journal of Impact Engineering, Vol. 17, 1995, pp. 915-924.

139. M.J. Normandia and M. Lee, "Penetration performance of multiple segmented rods at 2.6 km/s," Int. J. Impact Engng. Vol. 23, №1, 1999, pp. 675-686.

140. D.L. Littlefield, S.J. Bless and R.M. Garcia, "The effect of offset on the performance of segmented penetrators," Int. J. Impact Engng. Vol. 23, № 1, 1999, pp. 547-560.

141. A. Tate, "A Theory for the Deceleration of Long Rods Penetration," J. Mech. Phys. Solids, 15, pp.387, 1967.

142. A. Tate, "Further Results in the Theory of Long Rods Penetration," J. Mech. Phys. Solids, 17, pp.141, 1969.

143. W.P. Walters and J.A. Zukas, "Fundamental of Shaped Charges," John Wiley & Sons, chap. 5, 1989.

144. R.P. Godwin and E.J. Chapyak, "Apparent target strength in long-rod penetration," Proc. of Hypervelocity Impact Symposium, Freiburg, Germany, October 7-10, 1996.

145. Werner S. Kieffer and Charles H. Simonds, "Role of Volatiles and Lithology in the Impact Cratering Process," ReViews of Geophysics and Space Physics, Vol. 18, n 1, February 1980, p 143-181 0034-6853.

146. T.L. Bay and W. Johnson, "Effects of Projectiles Speed and Medium Resistance in Ricochet off Sand," Journal of Mechanical Engineering Science, Vol. 23, n 2, April 1981, p. 69-75 0022-2542

147. V.A. Kolikov, A.M. Glukchov, B.P. Levchenko and Ph.G. Rutberg, "Electrical Light Gas Gun as an Effective Hypervelocity Launcher," Megagauss Fields 1992 and Pulsed Power Systems (MG-V). Nova Science Publ., New York

148. J.S. Wilbeck, C.E. Anderson, A.B. Wenzel, P.S. Westine and U.S. Lindholm, "A short course of penetration mechanism," 5-70 to 5-78, Southwest Research Institute, San Antonio, Texas, 1985.

149. J.M. Walsh and W.E. Johnson, "On the theory of hypervelocity impact," Proc. 7,h Hypervelocity Impact Symposium, vol. II, Martin Company, 1965.

150. J.K. Dienes and J.M. Walsh, "Theory of impact: some general principles and the method of eulerian codes," in High Velocity Impact Phenomena, (edited by R. Kinslow), pp. 46-103, 1970.

151. A.C. Charters and J.L. Summers, "High speed impact of metal projectile in targets of various materials," Proc. 3rd symposium on Hypervelocity Impact, Armour Research Foundation, Chicago, Illinois, USA, 1959

152. W.W. Atkins, "Hypervelocity penetration studies," Proc. 4th Symposium on Hypervelocity Impact, vol. 1, Eglin Air Force Base, Florida, USA, 1960.

153. D.R. Christman and J.W. Gehring, "Penetration mechanism of hypervelocity projectiles," Proc. 7'h Hypervelocity Impact Symposium,

154. A.P. Glinov, L.G. Kotova and Yu.A. Halimullin, "About crisis of high speed metal contact in railgun," Proceedings of the Fifth European Symposium on

155. Electromagnetic Launch Technology, April 10-14, 1995. Toulouse, France. Paper 6.

156. T. James, "Why solid armatures fail and how they can be improved," Abstracts of the IIth Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 28.

157. G.A. Shvetsov, A.G. Anisimov and A.D. Matrosov, "On analysis of physical effects on the electrode surface in rail launchers," Abstracts of the 1 Ith Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 79.

158. D.C. Haugh and G. Hainsworth, "Why 'С' armatures work (and why they don't)," Abstracts of the 1 Ith Symposium on Electromagnetic Launch Technology, May 14-17, 2002, Saint-Louis, France, p. 18.

159. L.C. Chhabildas, L.N. Kmetyk, W.D. Reinhart, C.A. Hall "Launch Capabilities to 16 km/s," Proceedings of the conference 'Shock compression of condensed matter', 370, part 2, Seattle, Washington, 1995, pp. 1197-1200.

160. L.C. Chhabildas, L.N. Kmetyk, W.D. Reinhart, C.A. Hall "Enhanced Hypervelocity Launcher Capabilities to 16 km/s," Int. J. Impact Engng. Vol. 17, 1995, pp. 183-194.

161. T.G. Trucano, L.C. Chhabildas 'Computational Design of Hypervelocity Launchers' Int. J. Impact Engng. Vol. 17, 1995, pp. 849-860.

162. V.A. Kolikov, A.A. Bogomaz, A.V. Budin, Ph.G. Rutberg and A.F. Savvateev, " Some aspects of pulse plasma generators investigation and their application," Fifth European Conference on Thermal Plasma Processes, St.Petersburg, July 13-16, 1998 p. 62.

163. Результаты исследований, представленных в диссертации, опубликованы автором в работах 21, 81, 82, 130, 133, 160, 161 и 204 данного списка и, кроме того,в работах:

164. А.Ф. Савватеев, "Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик тел вращения с передней срывной зоной," сборник трудов ЛМИ, 1981.

165. А.И. Кулишевич, В.Ф. Радзиванович, А.Ф. Савватеев, Ф.Г. Рутберг, "Работа емкостного накопителя энергии мощностью 1,5 ГВт на нагрузку смешанного типа," Тезисы докладов 5" международной конференции "Мегагаусс-5", Новосибирск, 1989.

166. А.И. Кулишевич, В.Ф. Радзиванович, А.Ф. Савватеев, Ф.Г. Рутберг, "Low-temperature plasma pulse generator rated at 500 MW," Тезисы докладов II" всесоюзного конференции по генераторам плазмы, Новосибирск, 1989.

167. S.V.Zakharenkov, A.G. Kouprine, A.I. Kulishevich, A.F. Savvateev, Ph.G. Rutberg, " Experimental study of a 1.5 GW power capacitor operating with compound load," Megagauss Fields and Pulsed Power Systems, Nova Science Publishers, 1990.

168. S.V.Zakharenkov, A.G. Kouprine, A.I. Kulishevich, A.F. Savvateev, Ph.G. Rutberg, "Measuring Energy Balance in Electrodischarge Gun," Proceedings of Megagauss Fields and Pulsed Power Systems (MG-VI), Albuquerque, 1992.

169. Rutberg, "Projectile for Multiple-Rod Hypervelocity Impact Exploration,"lh

170. S.V.Zakharenkov, V.A. Kolikov, A.F. Savvateev, Ph.G. Rutberg, "Combined Electro-Discharge Accelerator Performance," Proceedings of 10'h Symposium on Electromagnetic Launch Technology, San Francisco, California, USA, April 25-28,2000.

171. A.F. Savvateev, A.V. Budin, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, "High-Speed Penetration into Sand," International Journal of Impact Engineering, 26, 2001, pp. 675-682.

172. А.Ф. Савватеев, A.B. Будин, В.А. Коликов, Ф.Г. Рутберг, "Использование срывного обтекания при гиперзвуковых скоростяхполета, " Proceedings of 3rd conference on magnetic and plasma air dynamics, Moscow, 2001.

173. Ph.G. Rutberg, G.A. Shvetsov, A.F. Savvateev, "Results of Recent Research on Electromagnetic Launch Technology in Russia," Final Program and Abstracts of 1Г EML symposium, Saint-Louis, France, 2002, p.24.

174. A.F. Savvateev, A.V. Budin, V.A. Kolikov, Ph.G. Rutberg, "Combined Electro-Discharge Launcher Performance," Final Program and Abstracts of IIth EML symposium, Saint-Louis, France, 2002, p.l 17.

175. Ph.G. Rutberg, A.A. Bogomaz, A.V. Budin, V.A. Kolikov, A.F. Savvateev, "High-current arc in dense gas," Proceedings of European Materials Research Society Spring Meeting, Strasbourg, France, June 18-21,2002.

176. А.А. Богомаз, А.В. Будин, В.А. Коликов, Ф.Г. Рутберг, А.Ф. Савватеев, " Импульсный разряд в сверхплотном газе," Сборник "Физика экстремальных состояний вещества 2003", Черноголовка -2003, стр. 163-164.

177. А.Ф. Савватеев, А.А. Богомаз, А.В. Будин, В.А. Коликов, Ф.Г. Рутберг, " Исследование электрического разряда в газе сверхвысокой плотности с предварительным адиабатическим сжатием," ТВТ, т. 41, №5, 2003, стр. 1-6.

178. Ph.G. Rutberg, A.A. Bogomaz, A.V. Budin, V.A. Kolikov, A.F. Savvateev, "High current arc in dense gas," "Progress in Plasma Processing Materials", Begell House Inc. New York NY 10016, 2003, ISBN 1-56700-192-0, pp. 243250.

179. Rutberg, P.G.; Shvetsov, G.A.; Savvateev, A.F., "Results of recent research on electromagnetic launch technology in Russia," IEEE Transactions on Magnetics, Jan 2003, V. 39 Issue: 1 pp. 29-34.

180. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на Российских и международных конференциях:

181. Megagauss Fields and Pulsed Power Systems, Albuquerque, 1992.

182. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-4), Celle, Germany, May 02-06, 1993;

183. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-5),Toulouse, France, April 10-14, 1995;

184. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-8), Baltimore, Maryland, USA, April 21-24, 1996;

185. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-9), Edinburgh, Scotland, UK, May 13-15, 1998;

186. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-10),San Francisco, California, USA, April 25-28, 2000;

187. Symposium on Electromagnetic Launch Technology (EML-11),Saint-Louis, France, May 14-17, 2002.

188. Pulsed Power Plasma Science, Las Vegas, Nevada, USA, June 17-22, 2001.

189. Hypervelocity Impact Symposium (HVIS-1994), Santa Fe, MM, USA, October 17-19, 1994;

190. Hypervelocity Impact Symposium (HVIS-1996), Baltimore, Maryland, USA, April 21-24, 1996;

191. Hypervelocity Impact Symposium (HVIS-2000), Galveston, TX, USA, November 6-10, 2000.

192. International Ballistics Symposium and Exhibition, San-Francisco, CA, USA, September 23-27, 1996.

193. European Materials Research Society Spring Meeting, Strasbourg, France, June 18-21, 2002.

194. International Congress on Plasma Physics, ICPP- 2002, Sydney, Australia, July 15-19, 2002.

195. Всесоюзная конференция по генераторам плазмы, Новосибирск, 1989.

196. Международная конференция "Мегагаусс-5", Новосибирск, 1989.

197. Конференция "Физика низкотемпературной плазмы", Петрозаводск, 1995.18. 5я европейская конференция по термическим плазменным процессам, С.Петербург, 1998.

198. Conference on magnetic and plasma air dynamics, Moscow, 2001.

199. XVIII Международная конференция "Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество", Эльбрус, 1-6 марта 2003 г.