Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
К настоящему времени инерциальный взрыв (ИВ) уже был рассмотрен во многих исследованиях [1–6]. Одной из причин этого является необходимость изучения условий и особенностей вознкновения ИВ для разработки способов его предотвращения у инерционных пенетраторов (в дальнейшем — ударник) при ударном внедрении в грунт небесного тела (в дальнейшем — преграда).
В соответствии с [6] одним из условий появления ИВ является выходящий поток электронов, возникающий у движущегося ударника от высокоскоростного удара о преграду с большой перегрузкой, энергия движения которых превышает работу их выхода из металла, формируя импульс инерциально-эмиссионного тока Iиэ. Такой способ передачи энергии электронам в металле, достаточный для их выхода за пределы ударника, можно вероятно отнести к одному из видов электронной эмиссии, которую можно называть инерциально-электронной эмиссией. Ее проявление приводит к опустошению кристаллической решетки поверхностного слоя ударника.
Однако, помимо степени насыщенности (или опустошенности) электронами кристаллической решетки поверхностного слоя из-за инерционно вышедших из тела электронов также важна и температура слоя. Как показано в [6], описание характера изменений температуры имеет более сложную зависимость, определяясь начальной температуры ударника и совокупностью разных контактно- и термоэлектрических явлений. Таким образом, можно принять, что сочетание критического числа вышедших электронов, приводящее к предельному обеднению кристаллической решетки поверхностного слоя ударника, с одновременным локальным ее разогревом становятся основными причинами возникновения ИВ.
В докладе рассматриваются способы уменьшения вероятности возникновения ИВ, которые условно можно разделить на две группы: конструктивные и электрические. Последние из них обусловлены преимущественным влиянием на электрическую природу возникновения ИВ.
К первой группе конструктивных способов уменьшения вероятности возникновения ИВ можно отнести следующие:
1.1. Использование в качестве материала корпуса или элементов инерционного пенетратора металла с максимально возможной скоростью распространения звука vзв.
1.2. Формирование носовой части инерционного пенетратора с внешней поверхностью в виде конусообразной и/или винтовой поверхности;
1.3. Охлаждение носовой части пенетратора, препятствующего вылету электронов из металла.
Вторая группа электрических способов уменьшения вероятности возникновения ИВ может состоять из следующих мер:
2.1. Добавление специальных легирующих примесей в материал ударника для формирования начального избытка электронов в виде примесной проводимости и-типа, достижения более высокой начальной концентрации электронов Ne и предотвращения предельного обеднения кристаллической решетки поверхностного слоя.
2.2. Введение в носовую часть ударника насадки из диэлектрика.
2.3. Введение в носовую часть ударника насадки из пьезоэлектрика, с формированием за счет пьезоэффекта при механическом воздействии электрический сигнал, противоположной полярности протеканию инерциально-эмиссионного тока Iиэ.
2.4. Выбор в качестве материала ударника металла, стоящего правее по электрохимическому ряду напряжений (ряд Вольты), чем основной наиболее вероятный материал преграды, вызывающий при протекании инерциально-эмиссионного тока Iиэ, через такой контакт согласно эффекту Пельтье охлаждение, а не нагрев.
2.5. Формирование носовой части ударника в виде винтовой внешней поверхности эквивалентной собственной индуктивности ударника для
препятствования прохождения короткоимпульсного инерциально-эмиссионного токаIиэ.
2.6. Формирование электрического поля Е, охватывающего носовую часть ударника, препятствующего за счет емкостной составляющей формированию короткоимпульсного инерциально-эмиссионного тока Iиэ.
2.7. Формирование магнитного поля Н, охватывающего носовую часть ударника, искривляющего траекторию движения электронов, соотвественно длительность их пути как следствие уменьшающего амплитуду короткоимпульсного инерциально-эмиссионного токаIиэ.
