Как сделать управление ракетой при гиперзвуковой скорости. Мое личное предположение. Ч. 1
Немного теории:
1). При гиперзвуковой скорости идёт ионизация воздуха из-за столкновения начала ракеты об воздух. Ракета выдает энергию молекулам воздуха из-за своей скорости, те в свою очередь ионизируются, образуя ионы (положительно заряженные заряды) и электроны (отрицательно заряженные заряды). Сила Лоренца действует на движущуюся заряженную частицу со стороны магнита (магнитной индукции B), меняя направления перпендикулярно скорости этой частицы, т. е. меняет направление, но не меняет скорости v. При этом движется по окружности с определенным радиусом R. Всё выше написанное имеет место при любом виде относительного движения (не имеет разницы, движется магнит или частица относительно неподвижной системы отсчёта).
2). Если ракета движется по произвольной траектории, то образуется радиус кривизны. Из-за изменения направления скорости ракеты в пространстве появляется нормальное (центростремительное) ускорение, откуда в свою очередь появляется радиус кривизны. Скорость при таком случае перпендикулярна радиусу кривизны. Т. е. касательно траектории. Так как ракета в виде жёсткого стержня, то движение заряженных частиц будет идти вдоль ракеты по любой траектории.
Предположение:
1. Если по всему корпусу ракеты обтекает постоянный магнит, то заряженная частица, попадая вдоль ракеты, будет отклоняться от первоначального движения в сторону, что позволит сзади ракеты установить приемник (передатчик) радиоволн из-за открытой области, «очищенной» от ионизации воздуха.
2. Максимальное отклонение вдоль ракеты будет не превышать радиус кривизны R заряженной частицы, т. к. частица попадает вдоль ракеты (из-за силы Лоренца в начале движения центр окружности будет находиться вдоль линии перпендикулярно вектору скорости частицы и касательно к корпусу).
Советы:
1. Нужно учитывать диаметр ракеты, чтобы за это время движения по диаметру заряженная частица не попала на приемник (передатчик) радиоволн.
2. За диаметр ракеты расчеты не имеют смысла, т. к. это неактивная область (безусловно, отклонение будет происходить).
3. Ионизация происходит вблизи ракеты, и известно, что магнитная индукция убывает с расстоянием, то нужно величину магнитной индукции подбирать и в соответствии с этим.
