再入效應

再入是指某物體從地面進入大氣層以外空間飛行後,又重新返回大氣層內的過程。此種物體稱為再入體,如飛彈、回收的衛星、飛船返回艙等。空間飛行體以高超音速再入大氣層時,與大氣層相互作用,將出現一種在真空中自由飛行時所沒有的現象,即再入效應。

基本介紹

• 中文名：再入效應
• 外文名：Reentry effect
• 發生：重新返回大氣層內的過程
• 再入體：回收的衛星、飛船返回艙等
• 領域：航空航天
• 意義：涉及衛星回收等

簡介

再入是指某物體從地面進入大氣層以外空間飛行後,又重新返回大氣層內的過程。此種物體稱為再入體,如飛彈、回收的衛星、飛船返回艙等。空間飛行體以高超音速再入大氣層時,與大氣層相互作用,將出現一種在真空中自由飛行時所沒有的現象,即再入效應。

特點

再入體進入大氣層後,由於強烈的激波壓縮和粘性摩擦作用,再入體周圍的溫度迅速升高,高溫足以使空氣發生離解和電離,也使防熱材料被燒蝕,這樣在再入體周圍形成十分複雜的、由幾十種化學組分組成的高溫(峰值溫度為8000K左右)、峰值電子數密度為(~)/立方厘米的電離層,形成的電離層就像劍鞘一樣覆蓋著再入體表面,這個包覆再入體的電離層叫做電漿鞘套;同時,再入體尾部形成峰值溫度約3000K的電漿尾流,其長度達再入體底部直徑的數千倍。電漿鞘套和尾流產生強烈的光輻射並對雷達散射特性產生明顯影響。

再入效應

意義

對再入效應的產生和發展規律進行深入研究,在軍事上具有重要的意義,不僅涉及衛星回收,而且涉及到各類高超聲速飛行器(尤其是彈道飛彈)的識別、監視、探測、跟蹤,因而也是彈道飛彈識別和反識別、突防和反突防的重要物理和技術基礎。

影響

飛彈和飛船返回地面過程中,遇到的一個普遍問題是,在某段高度與地面突然失去無線電聯繫,數據無法傳送到地面。這種現象叫做再入通訊中斷,即黑障問題。造成此種中斷的原因較多,其中一個直接原因是:在某段高度上,電漿鞘套電子密度驟然增加,以致電漿頻率大於天線的工作頻率,使無線電波無法穿透電漿層而達到地面。