Причины ограничения скорости разгона макротел в магнитоплазменном ускорителе

Рассмотрены физические проблемы, определяющие эффективность разгона макротел (МТ) в магнитоплазменном ускорителе (МПУ). Выполнены оценки предельных скоростей разгона МТ по различным физическим механизмам. Показано, что область допустимых значений скорости разгона МТ в МПУ замкнута, а проблемы, связанные с реализацией электрической прочности МПУ-канала, являются определяющими. Вследствие того, что плазмодинамический разряд (ПДР) в МПУ абсолютно неустойчив по отношению к возможности формирования в следе ПДР паразитных шунтирующих перезамыканий рабочего тока, он может существовать в оптимальном режиме токовой оболочки лишь ограниченное время и на ограниченной базе разгона. Из критериев, определяющих режимы существования мощных излучающих ПДР, и анализа экспериментальных данных, в частности, следует, что если эрозия есть, то для повышения запаса по устойчивости следа ПДР ее необходимо интенсифицировать. Динамика разгона газового потока и МТ зависит от размеров МПУ-канала и протяженности ПДР. Длина канала и его поперечное сечение в основном определяют относительную роль тормозящих сил, обусловленных взаимодействием потока, вовлеченного в движение, со стенками канала. Протяженность ПДР определяет относительную роль газодинамических процессов в МПУ-канале и эффективность организации сильноточного высокоскоростного электрического контакта между ПДР и электродами. Выявлены возможные режимы работы МПУ как электромеханического преобразователя энергии. Показано, что в типовом режиме МПУ является магнитогазодинамическим, но не электродинамическим ускорителем, а ПДР не есть "токовый поршень", непосредственно воздействующий на МТ. Указаны пути реализации режима электромагнитного разгона.