Сравнительный анализ роли спектральных линий атомов и ионов в радиационном нагреве поверхностей четырех типов спускаемых космических аппаратов

Представлены результаты двухмерных расчетов лучистого нагрева космических аппаратов Fire-II, Stardust, Orion и перспективного транспортного корабля (ПТК), входящих в плотные слои атмосферы Земли с орбитальной и сверхорбитальными скоростями. Особенностью выполненного исследования является учет атомных линий атомов и ионов с использованием компьютерной платформы NERAT-ASTEROID. Указанная компьютерная платформа предназначена для решения полной системы уравнений радиационной газовой динамики вязкого, теплопроводного, физически и химически неравновесного газа и радиационного переноса в двухмерной и трехмерной геометрии. Спектральные оптические свойства высокотемпературных газов вычисляются по всему полю течения с использованием ab-initio квазиклассических и квантово-механических методов. Расчеты переноса селективного теплового излучения выполнены с использованием line-by-line метода на специально генерируемых расчетных сетках по длине волны излучения, позволяющих достичь заметной экономии вычислительных ресурсов при подробном описании контуров атомных линий.