В данной работе рассматриваются некоторые особенности разгона плазменных сгустков в рельсовом электромагнитном ускорителе (магнитоплазменном ускорителе - МПУ), связанные с ограничением величины экспериментально достигнутой дульной скорости по сравнению с теоретически ожидаемой. Проблема рассматривается с двух точек зрения: 1) на основе качественного изучения уравнений одномерного стационарного течения идеального проводящего газа в электромагнитном поле и 2) с точки зрения разгона токового контура с осредненными параметрами. Показано, что результаты качественных исследований уравнений стационарного течения газа неприменимы к случаю разгона плазменных сгустков в импульсных магнитоплазменных ускорителях, так как теория предполагает непрерывное воздействие, в частности электромагнитного поля, на электропроводный газ на всей длине устройства. Использование модели подвижного токового контура, подразумевающей, что ток течет только в узком токовом слое (плазменном поршне), позволяет качественно верно отражать процесс его разгона в магнитоплазменном ускорителе до того момента, пока плазменный поршень остается компактным. Расслоение плазменного поршня, вторичные пробои в пространстве между казенной частью ускорителя и поршнем приводят к прекращению процесса ускорения и переходу к процессу, описываемому моделью, близкой к модели стационарного течения.

магнитоплазменный ускоритель, плазменный сгусток, ограничение дульной скорости, скорость звука в плазме, стационарная модель течения, модель подвижной токовой перемычки

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Плеханов Александр Валентинович,  ,  orcid.org/0000-0001-9012-2762,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН