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Abstrait

Solutions à l'état stable pour un plasma faiblement ionisé dans un écoulement axial subsonique et supersonique

Jonathan Blackledge et Andrzej Kawalec

Les résultats présentés dans cet article concernent une application en aéronautique, en particulier l'utilisation de plasmas faiblement ionisés pour protéger un véhicule aérospatial du radar par absorption de rayonnement micro-onde. Il est bien connu que l'absorption d'une onde électromagnétique de fréquence angulaire ω sur une distance x par un conducteur de conductivité constante σ est déterminée par exp(−xp ωµ0σ/2) où µ0 est la perméabilité de l'espace libre. La conductivité d'un plasma faiblement ionisé est déterminée par sa densité électronique. Ainsi, afin d'évaluer les effets d'écran radar d'un plasma faiblement ionisé (qui est censé réduire la section efficace radar de certains véhicules aérospatiaux), il est nécessaire de calculer le profil de densité électronique à l'état stationnaire du plasma soumis à l'écoulement axial d'air au-dessus du véhicule. Dans cet article, nous considérons le cas d'un écoulement axial dans les régimes subsonique et supersonique obtenu en évaluant le potentiel de vitesse pour les deux cas et en couplant le résultat avec l'équation de vitesse pour le plasma. On suppose que, dans une bonne approximation, le plasma s'écoule avec les molécules d'air tout en subissant simultanément les processus d'ionisation, de diffusion et de recombinaison. On suppose que le plasma est généré par l'application d'un faisceau d'électrons à haute énergie, par exemple, et, dans ce contexte, nous considérons que le faisceau est généré devant le véhicule aérospatial, par exemple le cône avant.