مجله دفاع هوافضایی

چکیده یکی از فناوری‌های نوین در حوزه پیشرانش پلاسمایی که اخیراً مورد توجه قرار گرفته، پیشرانش‌های پلاسمای کرونا هستند. این سامانه‌ها با استفاده از تخلیه الکتریکی بین الکترودهای ساطع و جاذب و بهره‌گیری از منبع تغذیه ولتاژ بالا، جریان یونی و نیروی پیشران تولید می‌کنند. در اغلب پژوهش‌های پیشین، از پیکربندی خطی برای تحلیل عملکرد این سامانه‌ها استفاده شده است. پژوهش حاضر با هدف بهبود عملکرد سامانه پیشرانش پلاسمای کرونا، از طریق بازطراحی هندسی الکترودها انجام شده است. در این تحقیق، با هدف بهبود عملکرد سامانه‌های پیشرانش پلاسمای کرونا برای کاربردهای هوافضایی، پیکربندی‌های هندسی جدیدی برای الکترودهای ساطع نظیر ساختارهای مثلثی و شش‌ضلعی پیشنهاد و بررسی شده‌اند. در این تحقیق، تحلیل سیستماتیک پارامترهای طراحی پیشرانش پلاسمایی و تأثیر هندسه الکترودها بر عملکرد سیستم، با استفاده از داده‌های تجربی و مدل‌سازی نرم‌افزاری انجام شده است. آزمایش‌های تجربی در ولتاژهای بالا تا ولتاژ ۳۳ کیلوولت و با دقت اندازه‌گیری تراست 0/2± میلی‌نیوتن بر متر با استفاده از الکترودهای مسی و آلومینیومی صورت گرفته است. نتایج آزمایش‌های تجربی در ساختارخطی و مدل‌سازی در پیکربندی‌های هندسی نشان می‌دهد که آرایش‌های غیرخطی، به‌ویژه شش‌ضلعی، به دلیل تقارن شعاعی و توزیع یکنواخت‌تر میدان الکتریکی، عملکرد بهتری دارند. آرایش شش‌ضلعی الکترودهای ساطع نسبت به پیکربندی خطی مرسوم، تراست را تا 49 درصد و راندمان را تا 11 درصد افزایش داده‌اند.

چکیده در این مقاله، نحوه‌ی تولید هماهنگ دوم در اثر انتشار یک پالس کوتاه لیزر در یک پلاسمای سرد کم چگال در حضور میدان مغناطیسی ویگلر با توجه به اثرات برخورد و انعکاس‌های متوالی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با استفاده از پلاسمای غیر مغناطیسی همسانگرد تنها می‌توان هماهنگ فرد تولید نمود به همین جهت می‌توان با اعمال میدان مغناطیسی به‌صورت های مختلف، نیروهای غیر خطی لورنتس را تقویت نمود،که این باعث ایجاد گرادیان عرضی چگالی تعداد الکترونی شده که یکی از عوامل تولید هارمونیک‌های زوج می‌باشد. در ادامه با استفاده از تئوری اختلال مؤلفه‌های میدان الکتریکی هماهنگ اول و دوم را تا مرتبه اول اختلال محاسبه نموده و تأثیر انعکاس‌های متوالی را بر روی دامنه میدان الکتریکی هماهنگ‌های اول و دوم و هم‌چنین بازده توان انعکاسی هماهنگ دوم بررسی کرده و با تجزیه و تحلیل روابط مورد نظر و رسم نمودارهای مورد نظر نتیجه‌گیری صورت می‌گیرد. نهایتاً، رفتار دامنه‌ی میدان هماهنگ‌ها برای اختلال مرتبه‌ی صفر و اول در تیغه پلاسمایی برای حالات مختلف بررسی شده و تغییرات آنها را برحسب پارامترهای مختلف رسم کرده و در مورد نتایج و شرایط بهینه برای کاربردهای مختلف بحث نموده و پیشنهاداتی ارائه می‌نماییم. این فناوری می‌تواند در آینده‌ای نزدیک، تحولی در سیستم‌های لیزری، جنگ الکترونیک، رادارهای پیشرفته، و دفاع هوافضایی ایجاد کند. ترکیب آن با پلاسماهای غیرخطی و میدان مغناطیسی ویگلر امکان تولید و هدایت امواج الکترومغناطیسی را فراهم می‌کند که می‌تواند در مقابله با تهدیدات مدرن مثل موشک‌های هایپرسونیک، پهپادهای مخفی‌کار و سامانه‌های فضایی متخاصم مؤثر باشد.