- С единых позиций сформулированы физические, математические и вычислительные модели механики и электродинамики пристеночной плазмы в достаточно общей постановке;
- С помощью созданного пакета прикладных программ получены функции распределения заряженных частиц вблизи заряженных тел, помещенных в поток бесстолкновительной плазмы как без магнитного поля, так и с магнитным полем. Показано их существенное отличие от аналогичных функций в покоящейся плазме;
- Получены распределения моментов функции распределения и самосогласованного электрического поля в лобовой, боковой и теневой областях заряженного цилиндра, обтекаемого потоком бесстолкновительной плазмы. Обнаружены и исследованы нелинейные эффекты, возникающие при совместном действии направленной скорости, электрических и магнитных полей;
- Дана физическая интерпретация обнаруженных новых нелинейных эффектов в пристеночных слоях плазмы в бесстолкновительном режиме;
- С помощью созданного пакета прикладных программ в режиме сплошной среды найдены области изменения характерных параметров задачи, в которых проявляется аномальная зависимость плотности тока от индукции магнитного поля (типа аномальной диффузии). Обнаружены также области, в которых плотность тока по обводу цилиндра проявляет немонотонность, в частности, ионный ток в теневой области может быть существенным;
- Исследован переходный режим с учетом всех возможных типов столкновений (ион-нейтрал, электрон-нейтрал, ион-ион, ион-электрон, электрон-электрон). Выявлено влияние столкновений на функции распределения заряженных частиц и их моменты;
- Получен достаточный для практики набор вольтамперных характеристик (ВАХ) цилиндрических зондов в поперечном потоке столкновительной и бесстолкновительной плазмы. Предложены новые методы обработки ВАХ;
- Разработана теория нестационарного зонда в столкновительном и бесстолкновительном режимах течения;
- Предложен и разработан метод расчета пристеночного слоя плазменного якоря электромагнитного ускорителя тел;
- Разработаны методы электромагнитного воздействия на параметры пограничного слоя;
- Предложена вычислительная модель расчета электромагнитного управления вектором тяги плазменного движителя.
1.М.В. Котельников, В.Ю. Гидаспов, В.А. Котельников, А.В. Хохлов, В.А. Волков. Математическое моделирование обтекания тел потоком слабоионизованной столкновительной плазмы. Изд-во МАИ, 2007, 120 с.
2.М.В. Котельников, В.А. Котельников, С.Б. Ульданов. Процессы переноса в пристеночных слоях плазмы. М.: Наука, 2004, 475 с.
3.М.В. Котельников, В.А. Котельников, С.Б. Ульданов. Процессы переноса в пристеночных слоях плотной плазмы. М.: Издательство МАИ, 2003, 226 с.
4.М.В. Котельников, В.С. Николаенко. Комплексное исследование плазмы высокочастотного разряда. М.: Издательство МАИ, 2003, 32 с.
5.М.В. Котельников, Р.М. Кондратьев. Исследование элементной базы и отдельных узлов ЭВМ М.: Изд-во МАИ, 2007, 45 с.
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК и авторские свидетельства:
1.М.В. Котельников, В.А. Котельников. Цилиндрический электрод в потоке слабо ионизованного столкновительного газа в магнитном поле. ДАН, 2007, том 417, №6, с. 1-5.
2.М.В. Котельников. Математическое моделирование обтекания космического летательного аппарата бесстолкновительной плазмой. Машиностроение и инженерное образование, 2008, №1, с. 15-20.
3.М.В. Котельников. Вольт-амперные характеристики цилиндрического зонда в потоке столкновительной и бесстолкновительной плазмы. ТВТ, 2008, т. 46, №5, с. 17-20.
4.М.В. Котельников, В.А. Котельников. Цилиндрический зонд в потоке медленно движущейся столкновительной плазмы. ТВТ, 2008, т. 46, №3, с. 65-69.
5.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин. Взаимное влияние плоских пристеночных электродов, обтекаемых плазмой. Математическое моделирование., 2003,
т. 15, с. 64-68.
6.М.В. Котельников. Функции распределения заряженных частиц вблизи цилиндрического тела в потоке бесстолкновительной плазмы в магнитном поле. ТВТ, 2008, т. 46, №4, с. 23-27.
7.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин. О применимости условия Куранта-Фридрихса-Леви к задачам электродинамики пристеночной плазмы. Вестник МАИ, 2007, т. 14, №2, с. 37-40.
8.М.В. Котельников, В.А. Котельников, Ю.В. Кубарев. Применение плоского зонда для диагностики потоков плазмы. Известия Вузов, Электроника, №4, 1998, с. 346-349.
9.М.В. Котельников, Ю.В. Кубарев. Зондовый метод диагностики нестационарной плазмы. Известия Вузов, Электроника, №1, 1997, с. 103-106.
10.М.В. Котельников, Н.А. Аникин. Математическое моделирование обтекания цилиндрического тела потоком бесстолкновительной плазмы. Вестник МАИ, 2008, т. 15, №4, с. 23-27.
11.М.В. Котельников, В.А. Котельников и др. Патент РФ. Схема для нестационарного зонда. Патент № 95114970/25 от 11.09.1996 г.
Доклады и тезисы докладов на международных конференциях:
1.М.В. Котельников. Математическое моделирование следа за спутником, движущимся в ионосферной плазме. Сборник трудов VII Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2002), Алушта, 2008 г., с. 112-114.
2.М.В. Котельников, М.И. Кириллов. Вольт-амперные характеристики цилиндрического зонда в поперечном потоке бесстолкновительной плазмы. Сборник трудов VII Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2002), Алушта, 2008 г., с. 114-116.
3.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин Вольт-амперные характеристики цилиндрического зонда в поперечном потоке плотной слабоионизованной плазмы. Электронный журнал МАИ, (серия «Механика»), 2007.
4.М.В. Котельников. С.Б. Гаранин. Математическое моделирование процессов переноса вблизи цилиндрического зонда в потоке столкновительной плазмы. Гагаринские чтения, Тезисы докладов, 2007, с. 181.
5.М.В. Котельников, Т.В. Прокопьев. Нестационарный электрический зонд: теория и применение. Тезисы докладов 34-й Международной конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2007 г., стр. 199.
6.М.В. Котельников, Т.В. Прокопьев. Нелинейные эффекты, возникающие при обтекании цилиндрического электрода поперечным потоком столкновительной плазмы. Тезисы докладов 34-й Международной конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2007 г., стр. 198.
7.М.В. Котельников. Об аномальной диффузии электронов вблизи обтекаемого плазмой цилиндра. Сборник трудов шестой международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2006), Санкт-Петербург, 2006 г., стр 212-213.
8.М.В. Котельников. Влияние магнитного поля и направленной скорости на структуру возмущенной зоны вблизи заряженного цилиндра в континуальной слабоионизованной плазме. Тезисы докладов 33-й Международной конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2006 г., стр. 199.
9.М.В. Котельников, Т.В. Прокопьев. Прибор для импульсных зондовых измерений в ионосферной плазме и плазменных струях. Сборник трудов, «Восьмые королевские чтения», Самара, 2005 г., стр. 32.
10.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин. О применимости условия Фридрихса-Куранта-Леви к задачам электродинамики пристеночной плотной плазмы. Тезисы докладов на 12-й Межд. Конф. по вычислительной механике и современным прикладным програмным системам, Владимир, Россия, 2003 г., т.2, с.378-379.
11.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин. Взаимное влияние двойных плоских пристеночных зондов. Сборник трудов четвертой международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2002), Санкт-Петербург, 2002 г., с. 282-283.
12.М.В. Котельников, С.В. Ульданов. Влияние внешнего магнитного поля на параметры ионизованного пограничного слоя. Сборник трудов седьмой международной научно-технической конференции "Моделирование и исследование сложных систем", том 2, Москва, 2001 г., с. 67-68.
13.М.В. Котельников, С.Б. Гаранин. Плоский пристеночный зонд для летательного аппарата в разреженной плазме. Сборник трудов шестой международной научно-технической конференции "Моделирование и исследование сложных систем", том 1, Москва, 2000 г., с. 68-69.
14.М.В. Котельников, В.А. Котельников. Прибор для создания радиопрозрачного канала вблизи гиперзвукового летательного аппарата в разреженной плазме. Сборник трудов шестой международной научно-технической конференции "Моделирование и исследование сложных систем", том 1, Москва, 2000 г., с. 46.
15.М.В. Котельников. О пределах применимости формулы Ленгмюра для тока на зонд. Тезисы докладов 2-го Международного симпозиума "Актуальные проблемы механики сплошных и сыпучих сред", Москва, Россия, 1999 г., с. 33.
16.М.В. Котельников, Г.П. Фетисов. Применение зондов для определения параметров плазмы в технологических плазменных системах. Материалы 5-го международного симпозиума "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред", М.:МАИ, 1999 г., с. 66-67.
17.М.В. Котельников, К.Н. Вышегородцев. Методика зондовых измерений с помощью зонда большого размера. Сборник трудов пятой международной научно-технической конференции "Моделирование и исследование сложных систем", том 2, Москва, 1999 г., с. 34-35.
18.М.В. Котельников, Г.П. Фетисов, В.М. Березин. Расчет систематических ошибок зондовых измерений, связанных с расширением потока плазмы. Сборник трудов пятой международной научно-технической конференции "Моделирование и исследование сложных систем", том 2, Москва, 1999 г., с. 35-36.
19.М.В. Котельников, А.В. Шаньков. Расчет параметров бесстолкновительной плазмы в окрестности плоского ориентированного зонда. Тезисы докладов на международной конференции по вычислительной и прикладной механике, Россия, Москва, 1997 г., с. 44-45.
20.М.В. Котельников, А.В. Шаньков. Моделирование столкновительных явлений в слабоионизованной плазме методом крупных частиц. Тезисы докладов на международной конференции по вычислительной и прикладной механике, Россия, Москва, 1997 г., с. 46-47.
21.М.В. Котельников, Ю.В. Кубарев, В.М. Березин. Методы расчета плазменных систем. Тезисы докладов на Международной конференции "Моделирование и исследование сложных систем". -Москва, Кашира, 1996, с. 145-148.
22.М.В. Котельников, Ю.В. Кубарев, Р.М. Кондратьев. Автоматизированная зондовая система измерения параметров плазмы. Ч. 1. Электронная схема. Сборник докладов на Международной конференции "Моделирование и исследование сложных систем". Москва, Кашира, 1996, с. 177-180.
23.М.В. Котельников, Ю.В. Кубарев, Р.М. Кондратьев. Автоматизированная зондовая система измерения параметров плазмы. Ч. 2. Обработка зондовой характеристики на ЭВМ. Тезисы докладов на Международной конференции "Моделирование и исследование сложных систем". Москва, Кашира, 1996, с. 180-185.
24.M.V. Kotelnikov, A.V. Shankov. Mathematical modeling of charged particles transfer processes near the surface in jets of electric propulsion engines. 24-th International Electric Propulsion conference, Moscow, Russia, 1995, p. 268 - 269.
25.M.V. Kotelnikov. Non-stationary electric probe for plasma diagnostic of electric propulsion engines. 24-th International Electric Propulsion conference, Moscow, Russia, 1995, p. 291 - 292.
26.M.V. Kotelnikov, V.P. Demkov. Mathematical modeling of the ion stream interaction with the background plasma. 2-nd German-Russien conference on Electric propulsion engines and theiz technical applications. Moscow, Russia, 1993, p. 102.