Вопросы локального моделирования термохимического взаимодействия высокоэнтальпийных потоков газов с поверхностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, доктор физико-математических наук Колесников, Анатолий Федорович

• Колесников, Анатолий Федорович
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Колесников, Анатолий Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТАЖТИЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КАК ЗАДАЧА ПЕРЕНОСА ЛАБОРАТОРНЫХ ДАННЫХ ПО ТЕПЛООБМЕНУ НА УСЛОВИЯ ГИПЕРЗВУКОВОГО ПОЛЕТА.

1.1. Исследования каталитичности ТЗМ в потоках диссоциированных газов.

1.2. Взаимосвязь задач восстановления каталитичности ТЗМ и термохимического моделирования.

1.3. О преимуществах дозвуковых течений для исследования каталитичности материалов.

1.4. Задачи численного моделирования дозвуковых высокоэнтальпийных течений.

ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБТЕКАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ С ПЛОСКИМ ТОРЦОМ (ПЛОСКОСТИ) ДОЗВУКОВОЙ СТРУЕЙ ВЯЗКОГО ДИССОЦИИРОВАННОГО ГАЗА.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Струйное обтекание цилиндра нереагирующим газом.

2.3. Струйное обтекание цилиндрической модели диссоциированным азотом.

2.4. Задача о натекании дозвуковой струи диссоциированного азота на плоскость.

2.5. Сверхравновесный нагрев каталитического участка поверхности теплозащитной плитки в дозвуковой струе диссоциированного газа.

2.6. Особенности теплообмена при малых числах Маха и Рейнольдса.

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ В ОКРЕСТНОСТИ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ПОВЕРХНОСТИ, ОБТЕКАЕМОЙ ДОЗВУКОВЫМ потоком ГАЗА.

3.1. Уравнения пограничного слоя конечной толщины в переменных Дородницына.

3.2. Асимптотический анализ уравнения импульсов при Re-4-ос.

3.3. Постановка задачи о неравновесном пограничном слое конечной толщины.

3.4. Верификация модели пограничного слоя конечной толщины.

3.5. Градиент скорости и эффективный радиус в критической точке осесимметричного тела, обтекаемого дозвуковым потоком.

ГЛАВА 4. ТЕПЛООБМЕН И РАСЧЕТНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ КАТАЛИТИЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ В ДОЗВУКОВЫХ ПОТОКАХ ДИССОЦИИРОВАННЫХ ГАЗОВ.

4.1. Предварительные оценки теплового эффекта каталитической рекомбинации атомов в дозвуковом потоке диссоциированного воздуха.

4.2. Метод карт тепловых потоков.

4.3. Определение эффективной вероятности гетерогенной рекомбинации атомов в условиях влияния газофазных реакций на тепловой поток.

4.4. Теплообмен и восстановление каталитичности поверхности в дозвуковых потоках диссоциированного воздуха и кислорода.

4.5. Об оптимальных режимах эксперимента и точности определения.

4.6. Механизм "аномального" увеличения теплового потока на поверхности титана при вдуве кислорода в неравновесный пограничный слой азота.

ГЛАВА 5. КРИТЕРИИ ЛОКАЛЬНОГО ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО МОДЕЖРОВАНИЯ И ПЕРЕНОС ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА НА УСЛОВИЯ

ГИПЕРЗВУКОВОГО ПОЛЕТА.

5.1. Задача локального аэротермохимического моделирования.

5.2. Критерии локального термохимического моделирования в высокоэнтальпийных дозвуковых течениях.

5.3. Анализ термохимического моделирования в дозвуковых потоках плазмотрона ВГУ-2.

5.4. Анализ точности моделирования гиперзвукового теплообмена в дозвуковых струях диссоциированных газов.

5.5. Условия термохимического моделирования в сверхзвуковых потоках.

5.6. Об области применимости критериев локального моделирования.

ГЛАВА 6. ТЕРМОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ДОЗВУКОВЫХ ПОТОКАХ ДИССОЦИИРОВАННОГО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ДЛЯ УСЛОВИЙ ВХОДА В АТМОСФЕРУ МАРСА.

6.1. Расчетное восстановление эффективных вероятностей каталитических реакций на поверхностях ТЗМ и кварца в диссоциированном углекислом газе.

6.2. Алгоритм определения параметров термохимического моделирования в дозвуковом потоке плазмотрона.

6.3. Анализ точности моделирования в дозвуковом потоке теплопередачи к аппарату "Mars Probe" в критической точке.

6.4. Определение каталитичности теплозащитного покрытия в условиях, моделирующих натурный нагрев.;и.

6.5. Анализ условий локального моделирования для аппарата "Mars Pathfinder".

ГЛАВА 7. ЭФФЕКТИВНАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА И

МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ДИФФУЗИИ В ИОНИЗОВАННЫХ

ГАЗАХ.

7.1. Специфика и трудности расчета коэффициентов переноса ионизованных многокомпонентных газов.

7.2. Исходная система уравнений переноса с учетом высших приближений по полиномам Сонина.

7.3. Тепловой поток и соотношения Стефана - Максвелла для диффузионных потоков в многокомпонентной двухтемпературной плазме.

7.4. Соотношения Стефана - Максвелла для амбиполярной диффузии двухтемпературной плазмы в отсутствие магнитного поля.

7.5. Об эффектах баротермодиффузии в слабо ионизованном вязком ударном слое.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вопросы локального моделирования термохимического взаимодействия высокоэнтальпийных потоков газов с поверхностью»

Диссертационная работа посвящена систематическому и детальному исследованию вопросов моделирования термохимического взаимодействия высокоэнтальпийных дозвуковых потоков газов с поверхностью с учетом химических реакций в пограничном слое и гетерогенных каталитических реакций рекомбинации атомов в условиях, реализуемых на индукционных (безэлектродных) плазмотронах. Работа инициирована в конце 70-ых годов в связи с проблемой взаимодействия высокотемпературного химически активного диссоциированного воздуха с теплозащитными материалами воздушно-космичекого самолета "Буран" при спуске с орбиты. В 90-ые годы исследования по данной теме были стимулированы поисками возможности снижения аэродинамического нагрева аппаратов, предназначенных для полетов на Марс, за счет применения низкокаталитических теплозащитньгх покрытий.

Диссертация направлена на исследование роли гетерогенной рекомбинации атомов в аэродинамическом нагреве поверхности гиперзвуковых летательных аппаратов, на определение количественных характеристик высокотемпературного катализа на теплозащитных покрытиях из экспериментальных данных по теплообмену, полученных на индукционных плазмотронах. Изучены вопросы о соответствии условий и результатов исследований теплообмена и каталитичности материалов в дозвуковых высокоэнтальпийных потоках азота, воздуха, кислорода и углекислого газа параметрам нагрева поверхности в критической точке тел, движущихся с гиперзвуковой скоростью на больших высотах в атмосферах Земли и Марса. Рассмотрены некоторые новые вопросы моделирования переноса тепла и диффузии в многокомпонентной неравновесной плазме.

Актуальность темы. Лабораторное моделирование условий аэродинамического нагрева космических аппаратов при спуске с орбиты является необходимым этапом разработки систем тепловой защиты. Современные высокоэнтальпийные газодинамические установки не позволяют осуществить полное моделирование всех факторов, влияющих на движевие и нагрев аппарата при входе в атмосферу с гиперзвуковой скоростью. Поэтому принципиально важно решение вопросов о соответствии параметров газовых потоков и неравновесных процессов, реализуемьж в экспериментальньЕХ установках, натурным условиям, определяющим термохимическое воздействие нагретого газа ударного слоя на тепловую защиту аппарата.

Для систем тепловой зашиты летательных аппаратов многоразового использования "Space Shuttle" и "Буран" в части термохимического моделирования впервые потребовалось: 1) прогнозирование термохимической стойкости материала к многократному длительному воздействию на него химически активного атомарного кислорода и 2) определение каталитической активности покрытия по отношению к гетерогенным реакциям рекомбинации атомов кислорода и азота. Для боросиликатного покрытия теплозащитной плитки и противоокислительного покрытия материала углерод-углерод, использованных в тепловой защите "Бурана", эти задачи решались в ИПМ РАН на индукци01шых плазмотронах ВГУ, в ЦНИИМаш - на установке У-13ВЧП и в ЦАГИ - на установке ВАТ-104. Эти установки с высоко-частотньпл нагревом позволяют получать потоки чистого диссоциированного воздуха с натурными значениями энтальпии и давления торможения для теплонапряженных участков траекторий аппаратов планирующего спуска.

Скорость каталитической рекомбинации атомов на теплозащитном покрытии является наиболее неопределенным фактором теплообмена при полете гиперзвукового аппарата на больших высотах. Например для "Бурана", тепло, вьщеляемое на поверхности при рекомбинации атомов кислорода и азота, вносило неопределенность в расчеты температуры носка фюзеляжа до 300 К. Поэтому эффективность гетерогенной рекомбинации атомов при натурных (высоких) температурах поверхности входит в число технических характеристик теплозащитных материалов многоразового использования и должна определяться в лабораторных условиях, максимально приближенных к натурным.

Указанные задачи термохимического моделирования остаются актуальными для разработки перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов, в том числе предназначенньк для полетов на Марс. Их эффективное решение возможно только во взаимодействии эксперимента и теории, задачей которой в широком плане является преодоление известного разрыва в объеме и уровне аналитических и численных исследований в современной гиперзвуковой аэродинамике и экспериментальной аэрофизике. Для анализа и планирования современного аэротермохимического эксперимента, а также повьппения его качества, информативности и надежности необходимо: 1) построение физико-математических моделей течений газов и плазмы в аэрофизических установках, 2) разработка численных методов, учитывающих геометрические и физические особенности этих течений и 3) развитие теории моделирования. Это полностью относится к исследованиям высокоэнтальпийных дозвуковых течений газов и теплообмена в индукщюнных плазмотронах серии ВГУ, которые бьши созданы в ИПМ РАН под руководством М.И. Якушина и более 30 лет используются для исследований и испытаний материалов и элементов тепловой защиты космических аппаратов.

Для практики требуется обоснование переноса данных по каталитической активности и термохимической стойкости теплозащитных покрытий, полученных на индукционных плазмотронах в дозвуковых потоках воздуха и углекислого газа, на условия входа аппаратов в атмосферы Земли и Марса с гиперзвуковыми скоростями. Для этого необходимо установление критериев моделирования и нахождение законов подобия термохимического взаимодействия высокоэнтальпийньщг потоков газов с поверхностью.

К рассматриваемой теме относится до сих пор мало изученная задача о течении термически и химически неравновесной плазмы молекулярного газа в высокочастотном электромагнитном поле разрядного канала индукционного плазмотрона. До настоящего времени не объяснены некоторые "аномальные" эффекты, которые наблюдались в ударных волнах, распространяющихся в слабо ионизованных газах. Одним из сложных и неразработанных аспектов, общим для этих весьма различных течений, является строгая и, в тоже время, поддающаяся эффективной численной реализации модель многокомпонентной диффузии в неравновесной плазме.

Цели работы:

• Исследование высокоэнтальпийных дозвуковых струйных течений химически реагирующих газов и теплообмена для характерных условий экспериментов в индукционных плазмотронах.

• Расчетное восстановление эффективных вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов М, О, молекул СО на теплозащитных покрытиях при высоких натзфных температзфах поверхности на основе анализа экспериментальных данных по теплообмену в дозвуковых потоках диссоциированных газов.

• Разработка теории локального моделирования термохимического взаимодействия гиперзвукового потока с поверхностью в критической точке затупленных тел для условий входа в атмосферы Земли и Марса.

• Построение строгой модели многокомпонентной диффузии и переноса тепла в двуЛтемпературной плазме; исследование роли баро- и термодиффузии в сверхзвуковых течениях слабо ионизованных газов.

На защиту вьшосятся следующие положения и результаты;

• Закономерности и особенности неравновесных течений диссоциированных газов и теплообмена при малых числах М и Ке.

• Решение задачи о натекании дозвуковой струи вязкого диссоциированного азота на плоскость с однородной и разрывной каталитичностью для условий эксперимента на мегаваттном плазмотроне ВГУ-3.

• Эффективный численный метод расчета тепловых потоков в критической точке цилиндрической модели с плоским затуплением (плоскости), обтекаемой дозвуковым потоком диссоциированного газа.

• Расчетная методика восстановления параметров дозвуковых течений диссоциированных газов и эффективных вероятностей рекомбинации атомов на поверхности по тепловым потокам в условиях влияния газофазных реакций в пограничном слое на теплообмен.

• Результаты многопараметрических расчетов теплообмена в дозвуковых потоках диссоциированных газов (азот, воздух, кислород, углекислый газ) для экспериментов, вьшолненных на плазмотронах ВГУ-2 и ВГУ-4; полученные на их основе эффективные вероятности (константы скоростей) рекомбинации атомов К, О и молекул СО на поверхностях металлов (7\л=300К), кварца (7'л=350-1470 К), на боросиликатном плиточном покрытии (Гл=900-1670 К) и противоокислительном покрытии материала углерод-углерод (Г>у=1420-1850 К), использованных в системе тепловой защиты "Бурана".

• Термохимическая модель механизма "аномального" увеличения теплового потока при вдуве кислорода с поверхности титана в пограничный слой диссоциированного азота.

• Критерии подобия неравновесного пограничного слоя потока диссоциированного газа в критической точке затупленного тела в широком диапазоне чисел Маха, их конструктивность и полнота; масштабный фактор и критерий выбора дозвзЛового или сверхзвукового режима моделирования.

• Обоснование локального термохимического моделирования в дозвуковых высокоэнтальпийньк потоках газов; факторы, определяющие точность моделирования; методика экстраполяции теплового потока в критической точке, измеренного в дозвуковой струе плазмотрона, на условия гиперзвукового полета; алгоритм определения условий моделирования для заданных траекторных параметров.

• Определение каталитичности теплозащитного плиточного покрытия при одновременном моделировании натурной теплопередачи в критической точке аппарата "Mars Probe" в дозвзЛовом потоке углекислого газа.

• Соотношения Стефана - Максвелла для диффузионных потоков и формулы для тепловых потоков в многокомпонентной двухтемпературной плазме при наличии магнитного поля с учетом произвольного приближения коэффициентов переноса по полиномам Сонина, в том числе для случая амбиполярной диффузии в отсутствие магнитного поля.

• Баротермодиффузионный механизм амбиполярной опережающей диффузии заряженных частиц перед фронтом ударной волны и эффект возникновения электрического поля в слабо иовизованном термически неравновесном ударном слое.

Достоверность и надежность результатов диссертации обоснованы и подтверждены сопоставлением с экспериментальными данными, полученными на установках ВГУ-2, ВГУ-3 и ВГУ-4 в лаборатории "Механики воздействия плазмы на материалы" ИПМ РАН, сравнением с результатами других авторов по каталитическим свойствам материалов, методическими расчетами параметров неравновесных пограничных слоев и тепловых потоков с помощью двух разных численных методов. Теория локального моделирования обоснована прямыми сравнениями расчетных профилей параметров в пограничных слоях и тегшовых потоков для условий экспериментов на плазмотронах в дозвуковых потоках азота, воздуха и углекислого газа с результатами расчетов других авторов для соответствующих условий обтекаьшя затупленных тел гиперзвуковыми потоками этих газов.

Научная и практическая значимость работы заключается в последовательном теоретическом и расчетном обосновании количественного моделирования на индукционных плазмотронах в дозвуковых режимах термохимического взаимодействия гиперзвукового потока газа с поверхностью. Установлено, что в дозвуковых потоках диссоциированного воздуха при вьшолнении критериев локального моделирования на малоразмерных моделях может быть воспроизведен не только тепловой поток в критической точке тела, но и диффузионные потоки атомов -в том числе химически активного атомарного кислорода. Этим подтверждено адекватное моделирование на плазмотронах теплообмена и термохимических процессов на поверхности, влияющих на ресурс и надежность тепловой защиты многоразового использования - поверхностного катализа, окисления, деградации и "старения" покрытий. С использованием установленных критериев моделирования возможно корректное сопоставление результатов определения каталитичности и испытаний материалов, полученных в различных высокоэнтальпийных газодинамических установках и летных экспериментах.

Полученные константы скорости гетерогенной рекомбинации атомов N и О на боросиликатном покрытии плитки и противоокислительном покрытии материала углерод-углерод использовались в НПО "Молния" и НИИ механики МГУ для расчетов температурных схем "Бурана". В диссертации обоснована эффективность применения боросиликатного покрытия для тепловой защиты аппаратов, входящих в атмосферу Марса, в целях снижения тепловых потоков за счет низкой каталитичности поверхности.

Предложены модели "аномальных" эффектов теплообмена дозвуковых течений диссоциированных газов с поверхностью при наличии разрыва каталитической активности ("сверхравновесный" нагрев) и при вдуве кислорода с поверхности титана, имеющей избирательную каталитичность по отношению к гетерогенной рекомбинации атомов азота и кислорода. На основе результатов исследования сверхравновесного нагрева предложен способ уменьшения теплового потока в щелях плиточной теплозащиты (авт. св-во № 247601 от 04.01.87, совместно с М.И. Якушиным, С.Н. Кубаревым и СЛ. Суходольским).

Новая модель многокомпонентной диффузии и формулы для тепловых потоков в двухтемпературной плазме весьма эффективны для решения ряда новых задач термофизики и плазмодинамики. Установленные механизмы "аномальной" амбиполярной диффузии ионов в слабоионизованном ударном слое и возникновения электрического поля в ударной волне важны в задачах аэродинамики слабо-ионизованных газов.

Апробация работы. Основные положения и результаты, вошедшие в диссертацию, докладьшались и обсуждались на 5-м, 6-м, 7-м Всесоюзных съездах и 8-м Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Алма-Ата, 1981, Ташкент, 1986, Москва, 1991, Пермь, 2001), отраслевых научно-технических семинарах в ЦНИИМаш (1980, 1981, 1986), Гагаринских научных чтениях по космонавтике и авиации (Москва, 1980-1990), Всесоюзных школах по моделям механики сплошной среды (Рига, 1979, Омск, 1985, Якутск, 1987, Хабаровск, 1989), Всесоюзных школах-семинарах по механике реагирующих сред (Междуреченск, 1982, 1986, Томск, 1984), 13-ом Международном симпозиуме по динамике разреженных газов (Новосибирск, 1982), 7-ой Всесоюзной конференции по теплообмену (Минск, 1984), 1-ом Всесоюзном симпозиуме по макроскопической кинетике и химической газодинамике (Алма-Ата, 1984), 8-й Всесоюзной конференции по динамике разреженных газов (Москва, 1985), конфереьщии "Прикладные вопросы аэрогазодинамики КЛА" (Днепропетровск, 1986), Всесоюзных школах-семинарах «Современные проблемы механики жидкости и газа» (Грозный, 1988, Иркутск, 1990), 1-ом, 2-ом и 3-ем Минских международных форумах «Тепломассообмен» (Минск, 1988, 1992, 1996), Школе-семинаре ЦАГИ «Механика жидкости и газа» (1992), 2-ом Европейском совещании по перспективным высокотемпературным материалам (Безье, Франция, 1993), 2-ом, 3-ем и 4-ом Европейских симпозиумах по аэротермодинамике космических аппаратов (Ноордвейк, Нидерланды, 1994, 1998, Капуа, Италия, 2001), Международной конференции «Молекулярная физика и гиперзвуковые течения» (Маратеа, Италия, 1995), 15-м Всемирном конгрессе IMACS по моделированию и прикладной математике (Берлин, 1997), 7-ой конференции AIAA/ASME по термофизике и теплообмену (Альбукьерке, 1998), Второй Российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 1998), Международном симпозиуме по спускаемым космическим аппаратам и системам (Аркашон, Франция, 1999), 33-ей конференции А1АА по термофизике и 9-ой Международной конференции AIAA по космическим аппаратам, гиперзвуковым системам и технологиям (Норфолк, 1999), 31-ой конференции AIAA по плазмо-динамике и лазерам и 21-ой конференции AIAA по передовым технологиям измерений и лабораторных испытаний (Денвер, 2000), 32-ой конференции AIAA по плазмо динамике и лазерам (Анахайм, 2001).

Научные результаты диссертации обсуждались и получили положительную оценку на научно-исследовательских семинарах проф. Ю.П. Райзера, проф. В.И. Полежаева (Институт проблем механики РАН), академика Г.Г. Черного, проф. Г.А. Тирского, проф. A.A. Бармина и член-корр. РАН А.Г. Куликовского (НИИМех МГУ), на Всероссийском семинаре "Физико-химическая кинетика в газовой динамике" под руководством проф. CA. Лосева, проф. А.И. Осшюва и член-корр. РАН В.А. Левина (НИИМех МГУ), на семинаре член-корр. РАН В.В. Сьиева и член-корр. РАН В.Я. Нейланда (ЦАГИ).

Исследования проводились в рамках госбюджетной темы "Плазмотрон-1000" (регистрационный номер № 01-51). Часть работы по тематикам, вошедшим в главы 5-7 диссертации, вьшолнялась в рамках проектов Международного Научно-Технического Центра (№ 036), ИТАС-РФФИ 95-1329, и проекта РФФИ 99-01-00942.

Публикации. По теме диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано свыше 50 печатных работ (статей, препринтов и докладов в трудах конференций). В публикациях, вьшолненных в соавторстве с экспериментаторами М.И. Якушиным, Н.Г. Бьпсовой, П.Н. Баронцом, А.И. Гордеевьа! и И.С Першиным, вклад автора в теоретических и расчетных частях бьш определяюш[им. В равноценном соавторстве с СН. Кубаревым выполнены численные исследования обтекания моделей дозвуковыми потоками диссоциированного азота в рамках уравнений Навье - Стокса.

Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения. В первой главе дан обзор литературы по теме диссертации. Обсуждаются теоретические и расчетные аспекты восстановления каталитичности поверхности по параметрам теплообмена. Показана взаимосвязь задач определения каталитичности теплозащитных материалов и термохимического моделирования; обоснованы преимущества дозвуковых течений диссоциированных газов для их решения.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Колесников, Анатолий Федорович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Теоретически и численно исследовано обтекание цилиндрической модели (плоскости) дозвуковой струей вязкого диссоциированного газа с учетом каталитической рекомбинации атомов на поверхности для условий экспериментов по теплообмену, реализованных на индукционных плазмотронах ВГУ. Установленные закономерности и выявленные особенности гидродинамики высокоэнтальпийных потоков и теплообмена при малых числах Маха и Рейнольдса важны для исследования течений в плазмотронах, анализа экспериментальных данных по термохимическому взаимо-действию таких потоков с поверхностью и переноса их на натурные условия обтекания тел гиперзвуковыми потоками.

2. Численно исследован эффект "сверхравновесного" нагрева каталитического кольца на некаталитической плоскости в дозвуковом потоке диссоциированного азота для условий эксперимента на мегаваттной установке ВГУ-3. Хорошее соответствие расчетных распределений температуры поверхности и опытных данных для натурных плиток с однородной и разрывной каталитичностью покрытия подтверждает достоверность предложенной модели дозвуковых высокоэнтальпийных течений и теплообмена в широкой области рабочих параметров индукционных плазмотронов.

3. Разработан эффективный метод расчета теплового потока от химически неравновесного пограничного слоя к критической точке цилиндрической модели, обтекаемой дозвуковой струей диссоциированного газа при малых числах Ке. На основе многопараметрических расчетов изучена теплопередача в окрестности критической точки модели с учетом взаимодействия газофазных и поверхностных каталитических реакций рекомбинации атомов в дозвуковых потоках азота, воздуха, кислорода и углекислого газа для характерных условий экспериментов на индукционных плазмотронах. Установлена корреляционная зависимость эффективного радиуса цилиндрической модели с плоским торцом в дозвуковом струйном потоке от геометрических параметров течения.

4. Разработан расчетный метод восстановления эффективной вероятности рекомбинации атомов на поверхности по тепловому потоку и температуре поверхности, измеряемым в дозвуковой струе диссоциированного газа. На основании экспериментальных данных, полученных в ИПМ РАН на плазмотронах ВГУ-2 и ВГУ-4 в дозвуковых потоках диссоциированного азота, воздуха, кислорода и углекислого газа, расчетным путем определены каталитические характеристики высокотемпературных покрытий, использовавшихся в системе тепловой защиты "Бурана", по отношению к реакциям рекомбинации атомов азота, кислорода и моноокиси углерода. Установлено, что эффективная каталитичность боросиликатного покрытия при высоких температурах поверхности слабо зависит от сорта диссоциированного газа.

5. Взаимодействием газофазных обменных и каталитических реакций рекомбинации атомов объяснен и численно смоделирован механизм "аномального" возрастания теплового потока к поверхности с избирательной каталитичностью при вдуве в неравновесный пограничный слой.

6. Получены критерии локального термохимического моделирования неравновесного пограничного слоя в критической точке затупленного тела, обтекаемого высокоэнтальпийным потоком в широком диапазоне чисел Маха. Определены масштабный фактор - отношение эффективных радиусов тел в критической точке - и критерий выбора режима моделирования в до- или сверхзвуковом потоке.

7. Установлены корреляционные соотношения между параметрами обтекания модели малого размера дозвуковым высокоэнтальпийным потоком и параметрами гиперзвукового обтекания затупленного тела, при выполнении которых имеет место подобие неравновесных газофазных реакций, каталитических поверхностных реакций рекомбинации атомов, диффузии и теплопередачи в критической точке. Получена формула для эффективного радиуса модели, при котором возможно локальное термохимическое моделирование, в зависимости от траекторных параметров и радиуса затупления тела. Определена область применимости критериев локального термохимического моделирования и установлены факторы точности такого моделирования - каталитичность поверхности и отклонения параметров потоков на внешней границе пограничного слоя от равновесных значений. Получена корреляционная формула пересчета теплового потока, измеренного в эксперименте, на условия гиперзвукового полета.

8. На основе установленных критериев термохимического моделирования разработан алгоритм определения параметров дозвукового потока углекислого газа в плазмотроне ВГУ-4, при которых моделируются натурная теплопередача в критической точке аппаратов "Mars Probe" и "Mars Pathfinder" на теплонапряженных участках траекторий входа в атмосферу Марса. По результатам экспериментов, выполненных на плазмотроне ВГУ-4 в дозвуковых потоках углекислого газа, определены эффективные вероятности рекомбинации атомов кислорода и моноокиси углерода на боросиликатном теплозащитном покрытии при условиях, моделирующих натурную теплопередачу к поверхности аппарата "Mars Probe". Установлено, что для этих условий гетерогенная рекомбинация атомарного кислорода является доминирующей реакцией в процессах катализа на боросиликатном покрытии.

9. На основе модификации метода Чепмена - Энскога построена модель переноса тепла и диффузии в многокомпонентной двухтемпературной плазме при наличии магнитного поля. Развитый формализм весьма эффективен и удобен для вычислительной реализации при соблюдении требований расчета коэффициентов переноса плазмы с высокой точностью. Получены соотношения Стефана -Максвелла для диффузионных потоков в магнитном поле, а также для многокомпонентной амбиполярной диффузии в двухтемпературной плазме в отсутствие магнитного поля, с учетом произвольного приближения для коэффициентов переноса по полиномам Сонина. Показано, что при амбиполярной диффузии возникает составляющая диффузионной силы, пропорциональная градиенту отношения температур электронов и газа.

10. Установлено, что в слабоионизованном ударном слое баротермодиффузия вызывает перенос заряженных частиц далеко за фронт ударной волны в набегающий поток и является причиной возникновения электрического поля в ударной волне. При малой степени ионизации напряженность амбиполярного поля не зависит от концентрации заряженных частиц, но определяется отношением температуры электронов к температуре газа в набегающем потоке.

И.Создан комплекс программ, которые использовались и используются для восстановления параметров дозвуковых высокоэнтальпийных потоков газов, расчетов теплопередачи для условий экспериментов на плазмотронах ВГУ и определения каталитических характеристик высокотемпературных теплозащитных покрытий. в заключение я искренне выражаю глубокую благодарность моим коллегам, помогавшим в научной работе, результаты которой отражены в диссертации. Прежде всего я хочу вспомнить заведующего лабораторией "Механики воздействия плазмы на материалы" М.И.Якушина, который пригласил меня на работу в экспериментальную лабораторию в 1978 г. и с которым меня связывали многие годы совместной научной работы. Я благодарен сотрудникам нашей лаборатории, моим соавторам |П.Н. Баронцу|, Н.Г. Быковой, C A. Васильевскому, А.Н. Гордееву, В.М. Мысовой, И.С. Першину и Ю.К. Рулеву, за помощь, оказанную мне в проведении исследований. Также хочу выразить свою признательность коллегам и соавтроам из других организаций - Г.А. Тирскому, И.А. Соколовой, СП. Кубареву, В.Н. Прилепскому, B.C. Щелину, В.М. Кузнецову и М.М. Кузнецову - совместная работа с которыми всегда была интересной и плодотворной. Я благодарен A.A. Бармину, А.П. Калинину и СТ. Суржикову за их ценные советы, которые помогали мне при подготовке диссертации. Благодарю A.A. Егорина за дружескую поддержку и Н.Ф. Мамыркину за помощь в оформлении диссертации.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Колесников, Анатолий Федорович, 2001 год

1. Агафонов В.П., Вертушкин В.К., Гладков АА., Полянский О.Ю. Неравновесные физико-химические процессы в аэродинамике. Под ред. Г.И. Майкапара. М.: Машиностроение, 344 с, 1972.

2. Агафонов В.П., Кузнецов М.М. Моделирование неравновесных тепловых потоков к каталитической поверхности // Уч. записки ЦАГИ. Т. X, № 4, С. 66-78,1979.

3. Агафонов В.П. О моделировании неравновесного теплового потока к поверхности гиперзвукового летательного аппарата // Проблемы физической газовой динамики: Труды ЦАГИ. Вып. 2043, С. 77-83. 1980.

4. Агафонов В.П., Никольский B.C. Взаимодействие газофазных и поверхностных реакций при течении сильно диссоциированного воздуха в пограничном слое // Уч. записки ЦАГИ. Т. XI, № 2, С. 46-53,1980.

5. Агафонов В.П., Бармашенко Б.Д., Кузнецов М.М. Моделирование неравновесного теплового потока при учете зависимости коэффициентов каталитической рекомбинации от парциальных давлений и температуры // Уч. записки ЦАГИ. Т. XI, № 4, С. 46-55, 1980.

6. Агафонов В.П., Кузнецов М.М. Особенности моделирования каталитических свойств поверхностей в дозвуковом и сверхзвуковом потоках // Уч. записки ЦАГИ. Т. 13, № 3, С. 22-31,1982а.

7. Агафонов В.П., Кузнецов М.М. О влиянии механизмов гетерогенных каталитических реакций на тепловой поток при гиперзвуковом обтекании затупленного тела. В сб. АА^олекулярная газодинамика" под ред. В.В. Струминского. М.: Наука, С. 203-208,1982b.

8. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 568 с, 1979.

9. Алиевский М.Я., Жданов В.М. Уравнения переноса для неизотермической многосортной плазмы // Прикл. мех. техн. физ. № 5, С. 11-17, 1963.

10. Андрианова В.Г., Горячковский Ю.Г., Петров В.А. и др. Исследование спектральной излучательной способности боросилицированных покрытий на высокотемпературных теплоизоляционных материалах // Теплофиз. выс. температур. Т. 20, № 5, С. 992-995, 1982.

11. Андриатис A.B., Соколова И.А. Кислород. Транспортные и термодинамические свойства//Мат. моделирование. Т. 6, № 10, С. 79-128, 1994.

12. Андриатис A.B., Соколова И.А. Двуокись углерода. Транспортные и термодинамические свойства // Мат. моделирование. Т. 7, № 2, С. 90-125,1995.

13. Анкудинов А.Л. Вязкий ударный слой около параболоида вращения // Тр. ЦАГИ. № 1448. С. 47-61, 1973.

14. АнфимовН.А., Альтов В.В. Теплообмен, трение, массообмен в ламинарном многокомпонентном пограничном слое при вдуве инородных газов // Теплофиз. выс. температур. Т. 3, № 3, С. 409-421, 1965.

15. Анфимов H.A. Тепло- и массообмен в окрестности критической точки при вдуве и отсосе различных газов через поверхность тела // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 1,0.22-31,1966.

16. Анфимов НА., Беспалов В. Л., Воронкин В.Г., и др. Исследование каталитической активности материалов в высокоэнтальпийных потоках // В сб. "Гагаринские научные чтения по космонавтике и авиации", 1983г,, 1984 г. М.: Наука, С. 181, 1985.

17. Анфимов Н.А., БедаГ.А., Даниленко И.П., Золотарев СЛ., Фадеев В.А. Электродуговые газодинамические установки ЦНИИмаша. Схемы и методики испытаний // Космонавтика и ракетостроение. Калининград, МО. Изд-во ЦНИИМаш, Вып. 2. С. 33-46, 1994.

18. Афонина Н.Е., Власов А.Ю., Громов В.Г. Численное исследование теплообмена на поверхности треугольного крыла, обтекаемого гиперзвуковым потоком воздуха под большими углами атаки // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 5, С. 196-199,1984.

19. Афонина Н.Е., Громов В.Г. Исследование на основе модели вязкого ударного слоя течения в области торможения при входе космического аппарата в марсианскую атмосферу // Препринт Ин-та механики МГУ № 31-97. М.: ИМехМГУ,73с., 1997.

20. Афонина Н.Е., Громов В.Г., Ковалев В.Л. Моделирование каталитических свойств покрытий высокотемпературных теплозащитных материалов в диссоциирован-ной смеси углекислого газа и азота // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. №1, с. 106-116,2000а.

21. Афонина Н.Е., Громов В.Г., Ковалев В.Л. Теплообмен с каталитическими поверхностями теплозащитных покрытий космических аппаратов, входящих в атмосферу Марса // Мат, моделирование. Т. 12, № 7, С. 79-86, 2000Ь.

22. Бабах Г.И. Безэлектродные разряды и некоторые связанные с ними вопросы // Вестник электропромышленности. № 2, С. 1-12; № 3, С. 2-12, 1942.

23. Баронец П.Н., Колесников А.Ф., Кубарев С.Н., Першин И.С., Труханов A.C., Якушин М.И. Сверхравновесный нагрев поверхности теплозащитной плитки в дозвуковой струе диссоциированного воздуха // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 3, С. 144-150, 1991а.

24. Бедин A.n., Мишин Г.И. Баллистические исследования аэродинамического сопротивления сферы в ионизованном воздухе // Письма в ЖТФ. Т. 21, Вып. 1,С 14-19, 1995.

25. Беркут В.Д., Дорошенко В.М., Ковтун В В., Кудрявцев H.H. Неравновесные физико-химические процессы в гиперзвуковой аэродинамике. М.:

26. Энергоатомиздат, 400 е., 1994.

27. Беспалов В.Л., Воронкин В.Г. К теории каталитического калориметра // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 1, с. 192-193, 1980.

28. Беспалов В.Л., Залогин Г.Н. О влиянии неравновесных физико-химических процессов в пограничном слое на разрушение кварцевого стекла // Там же. № 1, С. 125-129, 1983.

29. Беспалов В.Л., Залогин Г.Н. Разрушение фторопласта в потоке диссоциированного воздуха // Там же. № 3. С. 103-109, 1984.

30. Бисноватый-Коган Г.С. Перенос тепла и диффузия в частично ионизованной двухтемпературной плазме // Прикл. мех. техн. физ. № 3, С. 43-51, 1964.

31. Боголепов В.В., Липатов И.И., Соколов Л.А. Структура химически неравновесных течений при скачкообразном изменении температуры и каталитических свойств поверхности // Прикл. мех. техн. физ. № 3, С. 30-41, 1990.

32. Брагинский СИ, Явления переноса в полностью ионизованной двухтемпературной плазме // ЖЭТФ. Т. 33, № 2, С 459-472, 1957.

33. Быкова Н.Г., Кузнецова Л.А. Измерение температуры дозвуковых потоков индукционной плазмы по эмиссионным спектрам: Препринт Ин-та проблем механики РАН № 682. М., 44 с, 2001.

34. Васильевский C A., Соколова И.А., Тирский Г.А. Точные уравнения и коэффициенты переноса для многокомпонентной смеси газов и частично ионизованной плазмы // Прикл. мех. техн. физ. № 4. С. 15-24, 1984.

35. Васильевский С.А., Соколова И.А., Тирский ГА. Определение и вычисление эффективных коэффициентов переноса для химически равновесных течений частично диссоциированных и ионизованных смесей газов // Там же. № 1. С. 68-79, 1986.

36. Васильевский С.А., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Определение эффективных вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов в условиях влияния на тепловой поток газофазных реакций // Теплофиз. выс. температур. Т. 29, №3, С. 521-529,1991а.

37. Васильевский С.А., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Эффект увеличения теплового потока к титановой поверхности при вдуве кислорода в неравновесный пограничный слой // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 4, С. 148-155, 1991Ь.

38. Васильевский С.А., Колесников А.Ф. Численное моделирование течений равновесной индукционной плазмы в цилиндрическом канале плазмотрона // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. № 5, С. 164-173,2000.

39. Воинов Л.П., Залогин Т.Н., Лунев В.В., Тимошенко В.П. Сравнительный анализ лабораторных и натурных данных о каталитичности материаловтеплозащиты ЛА «Бор» и «Буран» // Космонавтика и ракетостроение. Калининград, МО. Изд-во ЦНИИМаш, Вып. 2. С. 51-57,1994.

40. Воинов Л.П. Тепловое проектирование орбитального корабля "Буран" // В сб. "Авиационно-космические системы" под ред. Т.Е. Лозино-Лозинского и А.Г. Братухина. М.: Изд-во МАИ, С. 115-122,1997.

41. Воронкин В.Г., Залогин Т.Н. О механизме рекомбинации атомарного азота вблизи каталитической поверхности, обтекаемой диссоциированным воздухом // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 3, С. 156-158, 1980.

42. Воронкин В.Г., ЯхлаковЮ.В. Экспериментальное исследование теплообмена окрестности критической точки при неравновесных физико-химических превращениях и орпеделение константы скорости рекомбинации азота // Там же.№3,С. 128-135, 1973.

43. Гейдон А., Герл И. Ударная труба в химической физике высоких температур. Пер. с англ. Под ред. С.А. Лосева, М.: Мир, 1966,

44. Георг Э,Б,, ЯкущинМ.И. Температурный пограничный слой на моделях, разрушаемых высокоэнтальпийным потоком газа // Изв. АН СССР. МЖГ. № I.e. 26-31,1976.

45. Георг Э.Б., Якушин М.И. О структуре многокомпонентного пограничного слоя на разрушаемых моделях // Прикл. мех, техн, физ, № 1, С. 76-80, 1977,

46. Георг Э,Б,, Якушин М,И. Температурные измерения в струе воздушной плазмы на индукционном плазмотроне при пониженных давлениях // Инж.-физ. журн. Т. 51, № I.e. 108-114, 1985.

47. Георг Э.Б., Якушин М.И. Температура в струе азотной плазмы при пониженных давлениях // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 2, С. 188-190,1986.

48. Георг Э.Б., РулевЮ.К., СипачевГ.Ф,, Якушин М.И. Экспериментальное исследование пограничного слоя на разрушаемых образцах при совместном воздействии конвективных и лучистых тепловых потоков // Там же. № 2. С. 25-29, 1972.

49. Георг Э.Б., Рулёв Ю.К., Якушин М.И. Исследование теплового потока в передней критической точке тел, обтекаемых высокотемпературным потоком // Там же. №5 . С. 133-141,1973.

50. Гершбейн Э.А., ТирскийГ.А. Течение вязкого теплопроводного многокомпонентного газа в ударном слое в окрестности притупления при интенсивных вдувах // Науч. тр. Ин-та мех. МГУ. № 1. С. 46-57,1970.

51. Гершбейн Э.А., Колесников А.Ф. Исследование влияния вдува на течение в гиперзвуковом вязком ударном слое вблизи линии торможения затупленного тела // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 1, С. 199-202, 1980.

52. Гершбейн Э.А., Казаков В.Ю., Щелин B.C. О гиперзвуковом вязком ударном слое на поверхности со скачкообразным изменением каталитической активности // Теплофиз. выс. температур. Т. 23, № 5. С. 916-921, 1985.

53. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит., 1960.

54. Гордеев А.Н., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Безэлектродный плазмотрон для моделирования неравновесного теплообмена: Препринт Ин-та проблем механики АН СССР № 225. М., 34 с, 1983а.

55. Гордеев А.Н., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Исследование теплообмена на моделях в дозвуковых струях индуционного плазмотрона // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 6, С. 129-135, 1983b.

56. Гордеев А.Н., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Влияние каталитической активности поверхности на неравновесный теплообмен в дозвуковой струе диссоциированного азота // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 3, С. 166-172, 1985b.

57. Гордеев А.Н., Прилепский В.Н., Якушин М.И. Деградация поверхности кварцевых материалов в потоке высокотемпературного диссоциированного воздуха //Проблемы физической газовой динамики: Труды ЦАГИ. Вып. 2424, С. 303-308, 1990b.

58. Гордиец Б.Ф., Осипов А.И., Шелепин Л.А. Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры. М.: Наука, 512 с, 1980.

59. Госмен А.Д., Пан В.М., Ранчел А.К., Сполдинг Д.Б., Вольфштейн М. Численные методы исследования течений вязкой жидкости. Пер. с англ. Под ред. Г.А. Тирского. М.: Мир, 326 е., 1972.

60. Гусев В.Н. О гиперзвуковом моделировании, обусловленном изменением чисел М и Re // Уч. записки ЦАГИ. Т. X, № 6, С. 19-29, 1979.

61. Гусев В.Н., Провоторов В.П. К моделированию гиперзвуковых течений разреженного газа в аэродинамических трубах // Динамика разреженного газа и молекулярная газовая динамика: Труды ЦАГИ. Вып. 2111, с. 126-141, 1981.

62. Гусев В.Н., Провоторов В.П., Рябов В.В. О роли физико-химических процессов в задачах моделирования гиперзвуковых течений разреженного газа // Уч. записки ЦАГИ. Т. ХП, № 4, С. 64-74, 1981.

63. Гусев В.Н. Аэротермодинамика высотного полета // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. №2. С. 142-152, 1993.

64. Дорошенко В.М., Мысова В.М., Рулёв Ю.К., Якушин М.И. Измерение энтальпии в высокотемпературных дозвуковых струях азота и воздуха на индукционном плазмотроне // Инж.-физ. жури. Т. 53, № 3. С. 492-493,1987.

65. Дресвин СВ., Донской A.B., Гольдфарб В.М., Клубникин B.C. Физика и техника низкотемпературной плазмы. М.: Атомиздат, 352 с, 1972.

66. Егоров И.В., Кузнецов М.М., НейландВ.Я. Неравновесная теплопередача в окрестности критической точки затупленных тел // Проблемы физической газовой динамики. Труды ЦАГИ. Вып. 2424. М., С. 254-268, 1990.

67. Еремейцев И.Г., Пилюгин H.H. Конвективный нагрев затупленного тела при его гиперзвуковом обтекании неравномерным потоком газа // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 4, С 127-133, 1981.

68. Ермак Ю.Н., НейландВ.Я. К расчету теплопередачи на лобовой поверхности затупленного тела в гиперзвуковом потоке // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. №6, С 153-156, 1967.

69. Жданов В.М. Явления переноса в многокомпонентной плазме. М.: Энергоиздат, 177 с, 1982.

70. Жестков Б.Е., Книвель А.Я. Взаимодействие диссоциированного потока азота с металлическими поверхностями // Уч. записки ЦАГИ. Т. X, № 6. С. 37-50, 1979.

71. Жестков Б.Е., Книвель А.Я. Экспериментальное исследование гетерогенной рекомбинации // Труды ЦАГИ. Вып. 2111. С. 215-227,1981.

72. Жестков Б.Е. Гетерогенная рекомбинация атомов азота и кислорода на кварце и металлах // Взаимодействие разреженных газов с поверхностями: Тр. VIII Всесоюз. конф. по динамике разреженного газа. М.: МАИ, С. 50-54, 1985.

73. Залогин Т.Н., Лунев В.В., Пластинин Ю.А. Ионизация и неравновесное излучение воздуха за сильными ударными волнами // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 1,С. 105-112, 1980.

74. Залогин Г.Н., Пластинин Ю.А., Суржиков СТ. Исследование силы излучения газа около тел, входящих в атмосферу, состоящую из СОг и N2 // Труды IV Всес. конф. Динамика излучающего газа. М., 1980, Т. II, М., С 103-114, 1981.

75. Залогин Г.Н., Перов СЛ. Об эффекте неполной аккомодации энергии при гетерогенной рекомбинации атомов на каталитической поверхности //В сб. "Вопросы гидродинамики, аэрофизики и прикладной математики". М.: Изд-во МФТИ, С 29-33, 1985.

76. Залогин Т.Н., Кнотько В.Б., Лунев В.В. и др. Измерение энтальпии в высокотемпературном дозвуковом потоке малой плотности // Инж.-физ. журн. Т. 54, № 1. С 5-9, 1988а.

77. Залогин Т.Н., Итин П.Г,, Лунев В.В., Перов СЛ. О сублимации платины при каталитической гетерогенной рекомбинации атомов азота на ее поверхности // Письма в журн. техн. физ. Т. 14, № 22. С. 2077-2081, 1988b.

78. Залогин Т.Н., Итин П.Г., Лунев В.В., Перов СЛ. Аномальный теплообмен на каталитической поверхности в потоке диссоциированного азота //В сб.

79. Гагаршские научные чтения по космонавтике и авиации", 1988. М.: Наука, С. 26-33, 1989а.

80. ЗалогинГ.Н., ИтинП.Г., КнотькоВ.Б., Лунев В.В. и др. Диагностика неравновесной плазмы и определение каталитических свойств материалов в струе ВЧИ-плазмотрона // В сб. "Плазмохимия-89". Т. 2. М.: ИНХС РАН, С. 245-271, 1989b.

81. Залогин Г.Н., Землянский Б.А., Зуев А.П. и др. Методы диагностики плазменного потока ВЧ-плазмотрона//Космонавтика и ракетостроение. Калининград, МО. Изд-во ЦНИИМаш, Вып. 1, С. 59-73, 1994а.

82. Залогин Г.Н., Лунев В.В. О каталитических свойствах материалов в неравновесном потоке диссоциированного воздуха // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. № 5, С. 161-170, 1997.

83. Зельдович Я.Б., РайзерЮ.П. Физика ударных волн и высокотемпературных газодинамических явлений. М.: Физматгиз, 1963.

84. Као X. Гиперзвуковое вязкое течение вблизи критической линии тока затупленного тела, ч. I, II. // Ракетная техн. и космонавтика, Т. 2, № 11, С. 3-10, 1964.

85. Климов А.И., Коблов А.Н., Мишин Г.И., Серов Ю.Л., Явор И.П. Распространение ударных волн в плазме тлеющего разряда // Письма в журн. техн. физ. Т. 8, Вып. 7, С. 439-443, 1982.

86. Ковалев В.Л., Суслов О.Н. Многокомпонентный неравновесный вязкий ударный слой на каталитической поверхности // В сб.: Гиперзвуковые течения при обтекании тел и в следах. М.: Изд-во МГУ, С. 44-62, 1983.

87. Ковалев В.Л., Суслов О.Н. Модель взаимодействия частично ионизованного воздуха с каталитической поверхностью //В сб. "Исследования по гиперзвуковой аэродинамике и теплообмену с учетом неравновесных химических реакций". М.: МГУ, С. 58-69, 1987.

88. Ковалев В.Л., Суслов О.Н. Эффект диффузионного разделения химических элементов на каталитической поверхности // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. Х2 4. С. 115-121, 1988.

89. Ковалев В.Л., Суслов О.Н. Модель взаимодействия частично ионизованного воздуха с каталитической поверхностью высокотемпературной теплоизоляции II Там же. № 5. С. 179-190, 1996. *

90. Ковалев В.Л., Колесников А.Ф., КрупновА.А., Якушин М.И. Моделирование тепломассопереноса к каталитическим поверхностям при обтекании тел // Тепломассообмен-ММФ-9б. III Минский международный форум. Минск, Т. III, С. 70-74, 1996а.

91. Ковалев В.Л., Колесников А.Ф., КрупновА.А., Якушин М.И. Анализ феноменологических моделей, описывающих каталитические свойства поверхности высокотемпературной многоразовой теплоизоляции // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. №6. С. 133-144, 1996b.

92. Ковалев В.Л. Гетерогенные каталитические процессы при входе в атмосферу. М.:1. МГУ, 126 с, 1999.

93. Коган ШЛ Динамика разреженного газа. М,: Наука, 1967.

94. Коган М.Н., Макашев Н.К. Моделирование каталитических свойств поверхностей гиперзвуковых летательных аппаратов // Уч. записки ЦАГИ. Т. XI, № 5. С. 47-52, 1980.

95. Козлов С.Н., Александров E.H., Жестков Б.Е., Кислюк М.У. Исследование рекомбинации атомов азота и кислорода на поверхности кварца методомрезонансной флуоресцентной спектроскопии // Изв. АН СССР, Сер. Хим. 1987. № 11. С. 2449-2452, 1987.

96. Колесников А.Ф. Уравнения движения многокомпонентной частично ионизованной двухтемпературной смеси газов в электромагнитном поле с коэффициентами преноса в высших приближениях. Отчет Ин-та механики МГУ, М.: Изд-во МГУ, № 1556, 50 с, 1974.

97. Колесников А.Ф. Уравнения переноса для высокотемпературных ионизованных смесей газов в электромагнитных полях. Научи. Тр. Ин-та механики МГУ, №3 9, С. 39-51, 1975.

98. Колесников А.Ф., ТирскийГ.А. Гидродинамические уравнения и уравнения переноса для ионизированных многокомпонентных двухтемпературных смесей газов // В сб. "Модели в механике сплошной среды". СО АН СССР, ИТПМ, Новосибирск, С. 114-134, 1979.

99. Колесников А.Ф., ТирскийГ.А. Уравнения гидродинамики для частично ионизованных многокомпонентных смесей газов с коэффициентами переноса в высших приближениях // В сб. "Молекулярная газодинамика". М.: Наука, С. 20-44,1982.

100. Колесников А.Ф., Тирский Г.А. Соотношения Стефана Максвелла для диффузионных потоков плазмы в магнитном поле // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 4. С. 148-154, 1984.

101. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Неравновесный теплообмен тел в дозвуковых высокотемпературных струях индукционных плазмотронов // Шестой Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов. Ташкент, С. 358, 1986.

102. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Моделирование процессов неравновесного теплообмена в дозвуковых струях индукционных плазмотронов: Препр. Инта проблем механики АН СССР № 290. М., 48 с, 1987.

103. Колесников А.Ф., Кубарев С.Н., Суходольский СЛ., Якушин М.И. Изобретение. Способ уменьшения теплового потока в щелях плиточной теплозащиты. Авт. св-во № 247601 от 04.01.1987 (приоритет от 12.03.1986).

104. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Моделирование процессов натурного теплообмена на высокочастотных индукционных плазмотронах //В сб. "Гагаринские научные чтения по космонавтике и авиации", 1987. М.: Наука, С 97-120, 1988а.

105. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Условия моделирования конвективного теплообмена тел с гиперзвуковыми потоками на индукционных плазмотронах // Теплофиз. выс. температур. Т. 26, № 4. С 142-750, 1988b.

106. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Неравновесный теплообмен дозвуковой струи диссоциированного воздуха с каталитической поверхностью // Тепломассо-обмен-ММФ-88. Минский международный форум. Минск, Т. III, С. 83-85, 1988с.

107. Колесников А. Ф., Якушин М.И. Об определении эффективна вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов азота и кислорода по тепловым потокам к поверхности // В сб. Гагаринские научные чтения по космонавтике и авиации, 1988. М.: Наука, С 34-45,1989а.

108. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Об определении эффективных вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов по тепловым потокам к поверхности, обтекаемой диссоциированным воздухом // Мат, моделирование. Т. 1, № 3. С. 44-60, 1989b.

109. Колесников А.Ф., Щелин B.C. Численный анализ точности моделирования гиперзвукового теплообмена в дозвуковых струях диссоциированного азота // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 2. С. 135-143, 1990.

110. Колесников А.Ф., Кузнецов В.М., Кузнецов М.М., Якушин М.И. О модели процессов каталитической гетерогенной рекомбинации атомов на кварце // В сб. Гагартские научные чтения по космонавтике и авиации, 1989. М.: Наука, С. 89-98, 1990.

111. Колесников А.Ф. Условия моделирования в дозвуковых течениях теплопередачи от высокоэнтальпийного потока к критической точке затупленного тела // Изв. РАН, Мех. жидк. газа. № 1. С. 172-180,1993.

112. Колесников А.Ф., Якушин М.И. Моделирование гиперзвукового неравновесного теплообмена диссоциированного воздуха с поверхностью // В сб. "Методы исследования гиперзвуковых летательных аппаратов". М.: ЦАГИ, С. 2.12.14, 1994.

113. Кононов СВ., Якушин М.И. К определению интенсивности удельных тепловых потоков к поверхности в струях высокочастотного безэлектродного плазмотрона на воздухе // Прикл. мех. техн. физ. № 6. С 67-68, 1966.

114. Кузнецов В.М., Кузнецов М.М., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Теоретические и экспериментальные задачи гетерогенного катализа на поверхностях, обтекаемых диссоциированным газом // Моделирование в механике. Т. 1(18), №З.С. 83-104,1987.

115. Кузнецов В.М., Кузнецов М.М., ТовбинЮ.К. О влиянии физико-химических свойств поверхности и состава газа на структуру коэффициента гетерогенной рекомбинации // Проблемы физической газовой динамики: Труды ЦАРИ. Вып. 2424, С. 269-281,1990.

116. Лапин Ю.В., Стрелец М.Х. Внутренние течения газовыгх смесей. М.: Наука, 368 с, 1989.

117. Лозино-Лозинский Г.Е. Полет "Бурана" // В сб. Гагаринские научные чтения по космонавтике и авиации. 1989. М.: Наука, С. 6-21, 1990.

118. Лосев СЛ., Генералов H.A. К исследованию явлений возбуждения колебаний и распада молекул кислорода при высоких температурах // Докл. АН СССР. Т. 141, № 5, С. 1072-1075,1961.

119. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987.

120. Лунев В.В., Храмов Н.Е. Течение в окрестности критической точки тупого тела в расходящемся гиперзвуковом потоке // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 3. С. 102-105, 1970.

121. Лунев В.В. Гиперзвуковая аэродинамика. М.: Машиностроение, 328 с, 1975.

122. Лунев В.В., Семин В.А. Структура неравновесного высокочастотного разряда // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 3. С. 161-169, 1989.

123. Лунев В.В., Селезнева СЕ. Исследование течения в струе высокочастотного плазмотрона // Космонавтика и ракетостроение. Калининград, МО. Изд-во ЦНИИМаш, Вып. 19. С 85-96,2000.

124. Макашев Н.К,, Провоторов В.Н. Неравновесная диссоциация двухатомных молекул в пограничном слое // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 1. С. 161170, 1985.

125. Мартин Дж. Вход в атмосферу. М.: Мир, 1969.

126. Митчнер М., Кругер Ч. Частично ионизованные газы. М.: Мир, 496 с, 1976.

127. Мишин Г.И., Серов Ю.Л., ЯворИЛ. Обтекание сферы при сверхзвуковом движении в газоразрядной плазме // Письма в журн. техн. физики. Т. 17, Вып. 11, С. 65-71,1991.

128. Мугалев В.П. Влияние вдувания различных газов на теплообмен вблизи передней критической точки затупленного тела // Изв. АН СССР, Механика. № 1. С. 175-180, 1965.

129. МышенковВ.И. Отрывные течения около цилиндра с плоским торцом //Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 2. С. 3-10, 1979.

130. НейландВ.Я. Асимптотические задачи теории вязких сверхзвуковых течений // Труды ЦАГИ. Вып. 1529. 1974.

131. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984.

132. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 150 с, 1984.

133. Петухов И.В. Численный расчет двумерных течений в пограничном слое // В сб. "Численные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений и квадратурные формулы". М.: Наука, С. 304-325, 1964.

134. Пилюгин H.H., Тирский Г. А. Динамика ионизованного излучающего газа. М.: Изд-во МГУ, 308 с, 1989.

135. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. М.: Энергия, 392 с, 1976.

136. Полянский В.А. Диффузия и проводимость в частично ионизованной многотемпературной газовой смеси//Прикл. мех. техн. физ. № 5, С. 11-17, 1964.

137. Райзер Ю.П, Высокочастотный разряд высокого давления в потоке газа как процесс медленного горения // Прикл. мех. техн. физ. № 3, С. 3-10, 1968.

138. Райзер Ю.П. Высокочастотный индукционный разряд высокого давления и безэлектродный плазмотрон // Успехи физ. наук. Т. 99. № 4. С. 687-712, 1969.

139. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядным процессов. М.: Наука, 1980.

140. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987.

141. Рогинский С.З., Шехтер А.Б. Химические реакции в электрическом разряде. Исследование гетерогенной рекомбинации атомных газов // Журн. физ. хим. Т. 9, №5 . С. 779-790, 1937.

142. Седов ЛИ. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1987.

143. Селезнева СЕ. Численное моделирование течения и теплообмена в дозвуковой струе индукционного ВЧ-плазмотрона // Тр. П-ой Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 3. С. 269-272, 1998.

144. Семин В.А. К теории неравновесного индукционного высокочастотного разряда в потоке газа // Изв. АН СССР, Мех. жидк. газа. № 2. С. 153-160, 1991.

145. Силин В.П. Введение в кинетическую теорию газов. М.: Наука, 331 с, 1971.

146. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М.: Наука, 1980.

147. Соколов В.Е. Газодинамическое и тепловое проектирование воздушно-космических самолетов // В сб. "Авиационно-космические системы" под ред. Т.Е. Лозино-Лозинского и А.Г. Братухина. М.: Изд-во МАИ, , С. 320-327, 1997

148. Соколова И.А. Коэффициенты переноса воздуха в области температур от 3000 до 25000 К и давлений ОД, 1,10,100 атм // Прикл. мех. техн. физ. № 2, С. 80-90, 1973.

149. Соколова И.А., Тирский Г.А. Свойства молекулярного переноса диссоциированных и ионизованных газов // Прикл. мех. техн. физ. № 3, С. 14-28, 1988.

150. Соколова И.А. Свойства молекулярного переноса в задачах теплообмена и газовой динамики: Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. ТФЦ. М.: ИВТАН. № 2(94).100 с, 1992.

151. Соколова И.А. Азот. Транспортные и термодинамические свойства // Мат. моделирование. Т. 9, № б, С. 113-127,1997.

152. Стаханов И.П., Степанов A.C. Уравнения переноса для трехкомпонентной плазмы в магнитном поле // Журнал техн. физики. Т. 34, № 3, С. 399-409,1964.

153. Ступоченко Е.В., Лосев С.А., Осипов А.И. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965.

154. Суслов О.Н., Тирский Г.А. Определение, свойства и вычисление амбиполярных коэффициентов диффузии в ламинарном многокомпонентном ионизованном пограничном слое // Прикл. мех. техн. физ. № 4, С. 60-72, 1970.

155. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.: Мир, 554 с, 1976.

156. Чепмен С, Каулинг Т. Математическая теория неоднородных газов. М.: Изд-во иностр. лит. 510 с., 1960.

157. Черный Г.Г. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматгиз, 1959.

158. Черный Г.Г. Газовая динамика. М.: Наука, 424 с, 1988.

159. Якушин М.И. Получение высоких температур газа в безэлектродном высокочастотном разряде // Прикл. мех. техн. физ. № 3. С. 143-150, 1969.

160. Anderson L.A. Effect of Surface Catalytic Activity on Stagnation-Point Heat Transfer Rates // AIAA J., Vol. 11, No. 5, p. 649-656, 1973.

161. Anfimov N. A. TsNIIMASH Capabilities for Aerogasdynamical and Thermal Testing of Hypersonic Vehicles. AIA A 92-3962, 1992.

162. Auweter-Kurtz M ., Kurtz H. L., Laure S. Plasma Generators for Re-Entry Simulation // J. Propulsion and Power, Vol. 12, No. 6, p. 1053-1061, 1996.

163. Basele J. M., Conte D., Leroux R. A New Test Facility for Experimental Characterization of High Temperature Composites and Ceramics. 3rd European Workshop on TPS. ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 25-27 March 1998.

164. Boison J.Ch., Curtiss H.A. An Experimental Investigation of Blunf Body Stagnation Point Velocity Gradient // ARS Journal, No. 2, p. 130-135,1959.

165. Bonhoeffer K.F. Zeits. f Physik. Chemie. V. 113, No. 3. P. 199. 1924.

166. Boulos M.I. The Inductively Coupled Radio-Frequency Plasma // Journal of Pure and Applied Chemistry, Vol. 57, No. 9, p. 1321-1352, 1985.

167. Bourdon A,, Bultel A., Desportes A., van Ootegem B., Vervisch P. Catalycity Studies of TPS in a 90kW Plasmatron at CORIA. Presented at the 2"'' International Symposium "Atmospheric Reentry Vehicles and Systems", Arcachon (France), March 26-29, 2001.

168. Bykova N.G., Vasil'evskii S.A., Gordeev A.N., Kolesnikov A.F., Pershin I.S., Yakushin M.I. An Induction Plasmatron Application for Simulation of Entry into Martian Atmosphere. Ed. by T.-D. Guyenne, Proceedings of the Third International

169. Symposium on Environmental Testingfor Space Programmes, 24-27 June 1997, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, ESA SP-408, p. 195-200, Aug. 1997.

170. Cabley S.J., Mason E.A. Atom-Molecule and Molecule-Molecule Potentials and Transport Collision Integrals for High-Temperature Air Species // Phys. Fluids, V 18, No. 9, p. 1109-1111. 1975.

171. Capitelli M., Devoto R.S. Transport Coefficients of High-Temperature Nitrogen // Physics ofFluids, V. 16, No. 11, p. 1835-1843, 1973.

172. Carden W.H. Heat Transfer in Nonequilibrium Dissociated Hypersonic Flow With Surface Catalysis and Second-Order Effects // AIAA J. V. 4, No. 10, p. 17041711, 1966.

173. Cauquot P., Cavadlas S., Amouroux J. Thermal Energy Accomodation from Oxygen Atoms Recombination on Metallic Surfaces // Journal of Thermophysics and Heat Transfer, V. 12, No. 2, p. 206-213,1998.

174. Chen Y.K., Henline W.D., Stewart D.A., Candler, G.V. Navier-Stokes Solutions with Surface Catalysis for Martian Atmospheric Entry // Journal of Spacecraft and Rockets, V. 30, No. 1, p. 32-42,1993.

175. Chmieleski R.M., Ferziger J.H. Transport Properties of a Non-Equilibrium Partially Ionized Gas in a Magnetic Field // Phys. Fluids, V. 10, No. 12, p. 2520-2530, 1967.

176. Chung P.M., Liu S.W., Mireis H. Effect of Discontinuity of Surface Catalycity on Boundary Layer Flow of Dissociated Gas // Int. J. of Heat and Mass Trans., V.6, pp. 193-210, 1963.

177. DaiBA., FruhaufH.H., Messerschmid E.W. Chemical Reactions and Thermal Nonequilibrium on Silica Surfaces. Ed. by M.Capitelli, Molecular Physics and Hypersonic Flows, NATO ASI Series, Vol. 482, Kluwer, p. 203-218. 1996.

178. Deutschmann O., Reidel U., Wamatz J. Modeling of nitrogen and oxygen recombination on Partial Catalitic Surfaces // Universitat Stuttgart, Institut fiir Technische Verbrennung. Preprint No. 23.1994.

179. Devoto R.S. Transport Properties of Ionized Monatomic Gases // Phys. Fluids, V. 9, No. 6, p. 1230-1240,1966.

180. Devoto R.S. Transport Coefficients of ionized Argon // Phys. Fluids, V. 16, No. 5, p. 616-623, 1973.

181. Eckert E.R.G., Minkowycz W. J., Sparrow E. M., Ibele W.E. Heat Transfer and Friction in Two-Dimensional Stagnation Flow of Air with Helium Injection // Int. J. Heat and Mass transfer. V. 6. No. 3. p. 245-247, 1963.

182. Eitelberg G., Krek R., Beck W. Stagnation Point Heat Transfer Testing in Non-Equilibrium Flow Produced by the H E G. AIA A 96-4504,1996.

183. Fay J.A., Riddell F.R., Theory of Stagnation Point Heat Transfer in Dissociated Air // J.Aeronaut. Sci. V.25, No. 2, p. 73-85, 1958.

184. GokAen T. Effects of Freestream Nonequilibrium on Convective Heat Transfer to a Blunt Body. AIAA 95-0156, Jan. 1995.

185. G6k9en T. Effects of Flowfield Nonequilibrium on Convective Heat Transfer to a Blunt Body. AIAA 96-0352, Jan. 1996.

186. Gordeev A.N., Kolesnikov A.F., Yakushin M.I. An Induction Plasma Application to "Buran's" Heat Protection Tiles Ground Tests // SAMPE Journal, V. 28, No. 3, p. 29-33, May/June 1992.

187. Gordeev A.N., Yakushin M.I. The Thermochemical Stability of Carbon-Carbon Using An Antioxidation Coating for BUR AN Part II // SAMPE Journal, V. 29, No. 2, p. 27-31, March/April 1993.

188. Gorelov V.A., Kildushova L.B., Kireev A.Yu. Ionization Particularities Behind Intensive Shock Waves in Air at Velocities of 8-15 km/s. AIAA 94 2051, June 1994.

189. Goulard R. On Catalytic Recombination Rates in Hypersonic Stagnation Heat Transfer // Jet Propulsion, V. 28, No. 11, p. 733-745,1958.

190. Greaves J.C., Linnett J.W. Recombination of Oxygen Atoms on Silica from 20C to 600C // Transaction ofthe Faraday Society, V. 55, p. 1355-1361, 1955.

191. Giilhan, A., Vennemann, D., Yakushin, M., Zhestkov, B. Comparative Oxidation Tests on Reference Material in Two Induction Heated Facilities, presented at the 46 th International Astronautical Congress, Oslo, Norway, October 1995.

192. Gupta R.N., Lee R.N., Scott CD . Aerothermal Study of Mars Pathfinder Aeroshell // Journal of Spacecraft and Rockets, V. 33, No. 1, p. 61-69, 1996.

193. Halpem B., Rosner D.B. Chemical Energy Accomodation at catalytic Surfaces. Flow Reactor Studies of the Association of Nitrogen Atoms at Metals at High Temperatures // J. Chem. Soc. Faraday Trans., V. 74, No. 8, p. 1883-1912,1978.

194. Hardy W.A., Linnett J.W. Mechanism of Atom Recombination on Surface, Proceedingsof J 1-th International Symposium on Combustion, Berkley, CA, p. 167-179, 1966.

195. Hays G.N., Tracy CJ., Oskam H.J. Surface Catalytic Efficiency of a Sputtered Molibdenium Layer on Quartz and Pyrex of the Recombination of Nitrogen Atoms // J. Chem. Phys. V. 60, No. 5. p. 2027-2034,1974.

196. HerdrichG., Auweter-Kurtz M., EndlichP. Mars Reentry Simulation Using the Inductively Heated Plasma Generator IPG4. AIAA 2001-3013, June 2001.

197. Hurley D.G. Mass Transfer Cooling in a Boundary Layer // Aeronaut. Quart. V. 12. No. 2. p. 165-188, 1961.

198. Jumper E.J. Recombination of Oxygen and Nitrogen on Silica-based Thermal Protection Surfaces: Mechanism and Implications. Ed. by M . Capitelli, Molecular Physics and Hypersonic Flows, NATO AS I Series, Vol. 482, Kluwer, p. 181-191,1996.

199. Kay R. D., Netterfield M. P. Thermochemical Non-Equilibrium Computations of a Mars Entry Vehicles. AIA A Paper 93-2841, July 1993.

200. KnotkoV.B., Rumynski A.N., TkachenkoB.K., ZuevA.P. ОМА Spectroscope Monitoring of Plasma Parameters in 1000 kW High Frequency Plasmotron Application. Presented at the Uth European Congress on Thermal Plasma Processes. Paris France, 1993.

201. Kolesnikov A.F. The Study of the Behaviour of Thermal Protection Materials under Reentry Conditions, Proceedings ofthe Second European Workshop on High Temperature Behaviour of Advanced Materials, Beziers (France), Sept 29*л Oct 1" 1993.

202. Kolesnikov A.F. The Aerothermodynamic Simulation in Sub- and Supersonic High Enthalpy Jets: Experiment and Theory. Ed. by J.J. Hunt, Proceedings of the Second European Symposium on Aerothermodynamicsfor Space Vehicles,

203. ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 21-25 November 1994, ESA SP-367 p. 583-590, Feb. 1995.

204. Kolesnikov A.F., Pershin I.S., Vasil'evskii S.A., Yakushin M.I. Study of Quartz Surface Catalycity in Dissociated Carbon Dioxide Subsonic Flows. AIAA Paper 98-2847, June 1998.

205. Kolesnikov A.F., Vasil'evskii S.A. Results and Problems of Inductively Coupled Plasma Flows Modeling, IPM RAS, Preprint No. 610, Moscow, 28 p., 1998.

206. Kolesnikov A., Marraffa L. An Analysis of Stagnation Point Thermochemical Simulation by Plasmatron for Mars Probe. AIAA 99-3564, June 1999.

207. Kolesnikov A.F., Yakushin M.I., Pershin I.S., Vasil'evskii S.A. Heat Transfer Simulation and Surface Catalycity Prediction at The Martian Atmosphere Entry Conditions. AIAA Paper 99-4892, Nov. 1999b.

208. Kolesnikov A.F. The Concept of Local Simulation for Stagnation Point Heat Transfer in Hypersonic Flows: Applications and Validation. AIAA 2000-2515, June 2000a.

209. Kolesnikov A.F. Stefan-Maxwell Relations for Multicomponent Ambipolar Diffusion and Thermal-Baro Diffiision Effects in Two-Temperature Plasmas. AIAA 20002570, June 2000b.

210. Kolesnikov A.F., Pershin I.S., Vasil'evskii S.A., Yakushin M.I. Study of Quartz Surface Catalycity in Dissociated Carbon Dioxide Subsonic Flows // Journal of Spacecraft and Rockets, V. 37, No. 5, p. 573-579,2000.

211. Kolesnikov A.F. Mechanism of the Ion Baro-Thermal-Diffiision Pumping in Weakly Ionized Shock Layer. AIAA 2001-2871, June 2001.

212. Kolodziej P., Stewart D.A. Nitrogen Recombination on High- Temperature Reusable Surface Insulation and the Analysis of its Effects on Surface Catalysis. AIAA Paper 87-1637, 1987.

213. Magin Th., Vanden Abeele D., Degrez G. An Implicit Multiblock Solver for Inductive Plasma Flows. AIAA 2000-2480, June 2000.

214. Marshall W. The Kinetic Theory of an Ionized gas. Pt 3. In: Atomic Energy Res.

215. Establ., No. T/R, 2419,96 p. 1960.

216. Miller Ch. G. Aerothermodynamic Flight Simulation Capabilities for Aerospace Vehicles. AIAA 98-2600, 1998.

217. Muckenfiiss C, Curtiss C.F. Thermal Conductivity of Multicomponent Gas Mixtures // J. Chem. Phys., V. 29, No. 6, p. 1273-1277, 1958.

218. Neiland V. Ya. Review of TsAGI Wind Tunnels. Wind Tunnels and Wind Tunnel Test Techniques, Southampton (UK), 1992.

219. Park C, Howe J.T., Jaffe R.L., Candler G.V. Review of Chemical-Kinetic Problems of Future NASA Missions, II: Mars Entries // Journal of Thermophysics and Heat Transfer, V. 8, No. 1, p. 9-23,1996.

220. Park C. Stagnation-Point Radiation for Apollo-4 A Review and Current Status. AIAA 01-3070, June 2001.

221. Pope R.B. Stagnation Point Convective Heat Transfer in Frozen Boundary Layers // AIAA J., V. 6, No. 4, p. 619-626, 1968.

222. Rakich J.v., Lanfranco M.J. Numerical Computation of Space Shuttle Laminar Heatmg and Surface Streamlines // J. Spacecraft and Rockets, V. 14, No. 5, p. 265-272, 1977.

223. Rakich J.V., Stewart D.A., Lanfranco M.J. Results of a Flight Experiment on the Catalytic Efficiency of the Space Shuttle Heat Shield. AIAA 82-944, 1982.

224. Reed T.B. Induction-Coupled Plasma Torch // J. Appl. Phys., V. 32, No. 2, p. 821-824, 1961.

225. Rosner D.E., Feng H.H. Energy Transfer Effects of Exited Molecule Production by Surface-Catalyzed Atom recombination // J. Chem. Soc. Faraday Trans. I. V. 70, No. 5, p. 884-907, 1974.

226. Rubio Garcia V., Marraffa L., Scoon G., Roumeas R., Seller R. Mars Mini-Probes. Elements of Aerothermodynamics and Entry Trajectories. Ed. by R.A. Harris, Proceedings ofthe Third European Symposium on Aerothermodynamicsfor Spac

227. Vehicles, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 24-26 November 1998, ESA SP-426, p. 155-162, Jan. 1999.

228. Sepka S., Copeland R., Marschall J., Chen Y.-K. Experimental Investigation of Surface Reactions in Carbon Monoxide and Oxygen Mixtures. AIAA Paper 99-3629, June 1999.

229. Seward W.A. A Model for Oxygen Atom Recombination on a Silicon Dioxide Surface // Ph. D. Dissertation. Air Force Inst. Technology/AFTT/DS/AA83-l. Write-Patterson AFB. OH. 1985.

230. Shvedchenko V.V., Zhestkov B.Eu., Fischer W.P.P., Ebeling W,-D. Methodology and Results of Catalycity and Plasma Erosion Tests on FEI Components. SAE Technical Paper 941586, June 1994.

231. Stewart D.A., Rakich J.V., Lanfranco M.J. Catalytic Surface Effects Experiment on the Space Shuttle. In Progress in Astronautics and Aeronautics, V. 82, ed. by Т.Е. Horton, AIAA, New York, p. 248-272, 1982.

232. Stewart D.A., Henline W.D., Kolodzeiej P., Pincha M.W. Effect of Surface Catalysis in Heating to Ceramic Coated Thermal Protection Systems for Transatmospheric Vehicles. AIAA 88-2706, June 1988.

233. Stewart D.A., Chen Y.-K., Bamford D.J., Romanovsky A.B. Predicting Material Surface Catalytic Efficiency Using Arc-Jet Tests. AIAA 95-2013, June 1995.

234. Surzhikov S., Kuznetsova L., Kudryavtsev N. Kinetics and Nonequilibrium Radiation of CO2-N2 Shock Waves. AIAA Paper 2001-2728, June 2001.

235. Swaminathan S., Song D.J., Lewis C H . // J. Spacecraft and Rockets. No. 6. P. 521. 1984.

236. Tirsky G.A. Up-To-Date Gasdynamic Models of Hypersonic Aerodynamics and Heat Transfer with Real Gas Properties // Annu. Rev. Fluid Mech. V. 25, p. 151-181,1993.

237. Vanden Abeele D., Degrez G. Efficient Model for Inductive Plasma Computations // AIAA Journal, V.38, No. 2, p. 234-242,2000a.

238. Vanden Abeele D., Degrez G. Numerical Model of High-Pressure Air Inductive Plasmas under Thermal and Chemical Non-Equilibrium. AIAA 2000-2416, June 2000b.

239. Vasil'evskii S.A., Kolesnikov A.F., Yakushin M.I. Mathematical Models for Plasma and Gas Flows in Induction Plasmatrons. Ed. by M. Capitelli, Molecular Physics and Hypersonic Flows, NATO ASI Series, Vol. 482, Kluwer, 1996, pp.495-504.

240. Vennemann D., Yakushin M. Oxidation Tests on SiC Reference Material in an Induction Heated Facility Under Sub- and Supersonic Flow Conditions. AIAA 96-4566, Nov. 1996.

241. Vidal R.J., Golian T.C. Heat Transfer Measurements with a Catalytic Flat Plate in Dissociated Oxygen // AIAA J. V. 5, No. 8. p. 1579-1587,1967.

242. Willey R.J. Comparison of Kinetic Models for Atom Recombination on High-Temperature Reusable Surface Insulation // J, Thermophys. and Heat Transfer. V.7.N0. l.p. 55-62, 1993.

243. Yakushin M., Gordeev A., Vennemann D., Novelli A. Mass Loss of SiC Sample Surfaces under Different Flow Conditions. AIAA 98-2605, June 1998.

244. Yegorov I.v., Yegorova M.V., Ivanov D.V. Simulation of Nonequilibrium Separated Flows. AIAA 97-2583, June 1997.

245. YuB.W., GirshickS.L. Modeling Inductively Coupled Plasmas: The Coil Current Boundary Condition // J. Appl. Phys., V. 69, No. 2, p. 656-661, 1991.

246. Zhestkov B.Eu., Ivanov D.V., Shvedchenko V.V., Yegorov I.V., Fischer W.P.P., Antonenko J. Calculated and Experimental Flat and Wavy Surface Temperature Distributions. AIAA Paper 99-0733, January 1999.

247. Zoby E.V., Sullivan E.M. Effects of Comer Radius on Stagnation-Point Velocity Gradients on Blunt Axisymmetric Bodies // J. Spacecraft arid Rockets, V. 3, No. 10, p. 1567-1568, 1966.