マセマティカ エテルナ
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概要

亜音速および超音速軸流中の弱電離プラズマの定常解

ジョナサン・ブラックレッジとアンジェイ・カワレック

この論文で提示された結果は、航空工学への応用、特にマイクロ波放射の吸収によって航空宇宙機をレーダーから遮蔽するための弱電離プラズマの使用に関するものである。角周波数 ω の電磁波が一定の導電率 σ を持つ導体によって距離 x にわたって吸収される量は、exp(−xp ωµ0σ/2) で決まることはよく知られている。ここで、µ0 は自由空間の透磁率である。弱電離プラズマの導電率は、その電子数密度によって決まる。したがって、弱電離プラズマ (一部の航空宇宙機のレーダー断面積を減少させるとされる) のレーダー遮蔽効果を評価するには、機体上の空気の軸方向流を受けるプラズマの定常電子数密度プロファイルを計算する必要がある。この論文では、亜音速と超音速の両方の領域における軸流の場合を、両方の場合の速度ポテンシャルを評価し、その結果をプラズマの速度方程式と結合することによって検討する。これは、プラズマが空気分子とともに流れ、同時にイオン化、拡散、再結合の過程を経ると仮定している。プラズマは、例えば高エネルギー電子ビームの適用によって生成されると仮定しており、この文脈では、ビームは航空宇宙機の前方、例えばノーズコーンで生成されると想定している。