Киселева Т.А. Яковлев В.И.
Волновая структура в сверхзвуковом потоке с различной фокусировкой пульсирующего лазерного излучения
Докладчик: Яковлев В.И.
В исследованиях с импульсно-периодическим подводом энергии лазерного излучения в сверхзвуковой поток актуальным является вопрос о выборе частотно-энергетических параметров излучения, обеспечивающих квазистационарную волновую структуру (головная УВ, тепловой след) вблизи области оптического пробоя. В расчетном исследовании [1] его решение основано на использовании модели сильного взрыва с точечной (сферическая симметрия) фокусировкой излучения. При этом предъявляются особые требования к частоте следования импульсов, которые сложно выполнить в эксперименте, как, например, в одной из первых работ [2]. Впервые квазистационарный режим энергоподвода в сверхзвуковой поток осуществлен в экспериментах [3] за счет продольной (цилиндрическая симметрия), вдоль по потоку фокусировки излучения.
В работе представлен анализ результатов экспериментов с подводом энергии излучения СО2-лазера при различных условиях фокусировка луча: протяженной вдоль вектора скорости [3] и точечной перпендикулярно вектору скорости потока [4]. Показано, что использование модели точечного взрыва (цилиндрическая, сферическая геометрия) с учетом противодавления позволяет определить взаимосвязь частотно-энергетических и газодинамических параметров, при которых может осуществляться квазинепрерывная волновая структура и тепловой след в сверхзвуковом потоке с оптическим пульсирующим разрядом. Проведен сравнительный анализ особенностей указанных способов фокусировки излучения в скоростной поток.
1. Myrabo L.N., Raizer Yu.P. Laser-induced air spike for advanced transatmospheric vehicles. AIAA Paper, 1994. No. 94-2451.
2. Борзов Ю.В., Михайлов В.М., Рыбка И.В., Савищенко Н.П., Юрьев А.С. Экспериментальное исследование сверхзвукового обтекания препятствия при энергоподводе в невозмущенный поток // ИФЖ. 1994. Т. 66, №5. С. 515-520.
3. Третьяков П.К., Тупикин А.В., Яковлев В.И. Пространственно-временные масштабы газодинамической структуры сверхзвукового течения с импульсно-периодическим лазерным энергоподводом: Препринт №9-97. Новосибирск, Изд. ИТПМ СО РАН. 1997. 23 с.
4. Т.А. Бобарыкина, А.Н. Малов, А.М. Оришич, В.Ф. Чиркашенко, В.И. Яковлев. Оптический разряд с поглощением импульсно-периодического излучения СО2-лазера в сверхзвуковом потоке воздуха: волновая структура и условие квазистационарности // Квантовая электроника. 2014. Т. 44, №9, с. 836–840.
К списку докладов