Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 81 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

81
()
()
(
)
(
)
(
)
(
)
+
+
=
VSS
VdSdSd
rr
r
rr
nrrr
rr
r
r
ρμϑ
ϕ
3
,
где
()
r
ϑ
плотность заряда на элементе поверхности dS,
(
)
r
μ
плотность дипольного момента двойного электрического слоя;
ρ(r) –
плотность объемного заряда в элементе
dV, nвектор нормали к эле-
менту поверхности
dS.
На основании этого выражения строится упоминавшаяся выше сис-
тема линейных уравнений, численное решение которой позволяет полу-
чить распределение потенциала на поверхности КА и в прилегающем
пространстве.
Структура вычислительного комплекса
Структурная схема программного вычислительного комплекса, ис-
пользуемого при анализе электризации КА, показана на рис 25. Эта схе-
ма является общей для случаев электризации высокоорбитальных и
низкоорбитальных КА. При ее конкретной реализации учитываются
описанные выше особенности электризации КА в этих двух случаях.
Исходные данные для проведения расчетов формируются в интерак-
тивном режиме с
помощью пользовательского графического интерфей-
са. Входная информация,
обрабатываемая соответствующими подпро-
граммами, включает в себя описание
расчетной модели КА, задание
электрофизических характеристик и свойств конструкционных мате-
риалов, используемых в данном расчете, из
базы данных конструкцион-
ных материалов КА
, геофизических условий в блоках задания пара-
метров космической плазмы
. При построении расчетной геометриче-
ской модели производится описанная выше
дискретизация поверхности
КА. Для проведения расчетов значений потенциалов и электрических
полей, а также траекторий движения частиц в окрестности КА по задан-
ным размерам и числу разбиений
расчетной области пространства
проводится
дискретизация пространства трехмерной сеткой. При этом
определяются ячейки сетки, занятые элементами поверхности КА.
                ϑ (r′)              μ (r′)((r − r′)n′)              ρ (r′)
   ϕ (r ) = ∫            dS ′ + ∫                        dS ′ + ∫            dV ′ ,
                r − r′                                              r − r′
                                                  3
            S                   S        r − r′                V



   где ϑ (r ) – плотность заряда на элементе поверхности dS, μ (r ) –
плотность дипольного момента двойного электрического слоя; ρ(r) –
плотность объемного заряда в элементе dV, n – вектор нормали к эле-
менту поверхности dS.
   На основании этого выражения строится упоминавшаяся выше сис-
тема линейных уравнений, численное решение которой позволяет полу-
чить распределение потенциала на поверхности КА и в прилегающем
пространстве.

   Структура вычислительного комплекса

   Структурная схема программного вычислительного комплекса, ис-
пользуемого при анализе электризации КА, показана на рис 25. Эта схе-
ма является общей для случаев электризации высокоорбитальных и
низкоорбитальных КА. При ее конкретной реализации учитываются
описанные выше особенности электризации КА в этих двух случаях.
    Исходные данные для проведения расчетов формируются в интерак-
тивном режиме с помощью пользовательского графического интерфей-
са. Входная информация, обрабатываемая соответствующими подпро-
граммами, включает в себя описание расчетной модели КА, задание
электрофизических характеристик и свойств конструкционных мате-
риалов, используемых в данном расчете, из базы данных конструкцион-
ных материалов КА, геофизических условий в блоках задания пара-
метров космической плазмы. При построении расчетной геометриче-
ской модели производится описанная выше дискретизация поверхности
КА. Для проведения расчетов значений потенциалов и электрических
полей, а также траекторий движения частиц в окрестности КА по задан-
ным размерам и числу разбиений расчетной области пространства
проводится дискретизация пространства трехмерной сеткой. При этом
определяются ячейки сетки, занятые элементами поверхности КА.

                                                      81