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黑障

/plasma sheath blackout/
条目作者金文

金文

最后更新 2022-12-23
浏览 228
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再入体以高超声速再入大气层时产生的等离子鞘套使无线电通信衰减或中断的现象。

英文名称
plasma sheath blackout
所属学科
航空宇航科学与技术

再入体(如弹头)以高超声速再入时会产生激波,激波使弹头前端表面与周围气体分子呈现黏滞和熔融状态,形成高达几千摄氏度的高温区。高温气体和被烧蚀的防热材料分子被分解和电离成等离子区。它像刀剑鞘套一样包裹在再入体周围,因称等离子鞘套。等离子鞘套和电磁波相互作用,导致无线电通信衰减或中断,造成黑障现象。随着再入体再入高度的下降,不再有足够的温度使气体分子电离,等离子鞘套解除,黑障就会消失,无线电通信恢复正常。再入体返回大气层后无线电信号中断的飞行区段称为黑障区

黑障是发生在大气层的一种特有现象,一般出现在地球上空约30~80千米的大气层间,当再入体再入大气层时,黑障区的范围取决于再入体的外形、材料、再入速度,以及无线电发射功率和频率等。这一现象的存在对弹头再入时的实时通信、再入测量提出了挑战。因此,工程技术专家通过提升电磁波工作频率、在天线附近增加磁场、改善再入飞行器气动外形、合理选择天线位置、喷射液体亲电子物质、减少防热材料的杂质含量、在防热材料中添加亲电子物质等手段,尽量减少黑障的影响。弹头遥测系统通常采用记忆重发无线电测量和存储回收测量技术解决黑障对弹头无线电实时传输的影响,在弹头出黑障区后快速恢复通信联系,最大限度地满足工程应用需求。

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