Супераэродинамика
Супераэродинамика или аэродинамика разрежённых газов — раздел прикладной аэродинамики, изучающий проблематику обтекания летательного аппарата сильно разрежённым газом, который уже не может считаться непрерывной средой.
Описание
Земная атмосфера на больших высотах становится сильно разрежённой. Как следствие, задачу обтекания движущегося тела уже нельзя основывать на предположении, что окружающая это тело среда является непрерывной. Поэтому, для решения этой задачи приходится полагаться на методы кинетической теории газов[1]. Критерием применимости этих методов является отношение длины свободного пробега молекул газа к характерному линейному размеру летательного аппарата[2].
Проблематика современной супераэродинамики оформилась к середине XX века в контексте возрастающего интереса к ракетодинамике, однако бурное развитие ракетостроения и космонавтики расширило круг стоящих перед ней задач[3]. Особый интерес среди них вызывала задача движения летательного аппарата на больших высотах при большом числе Маха, то есть задача аэродинамики гиперзвуковых скоростей в разрежённом пространстве — в супераэродинамической области[4]. В этой области течение воздуха рассматривается как молекулярное, его структура считается прерывистой, взаимодействие с молекулами воздуха — неупругим, а для описания сопротивления воздушного потока применяется выведенный ещё Ньютоном квадратичный закон[5].
В настоящее время супераэродинамика актуальна для выяснения аэродинамических свойств баллистических ракет и их головных частей, искусственных спутников Земли и других космических объектов на высотах более 120 километров[2]. Методы супераэродинамики используются при оценке аэродинамических сил и моментов, действующих на движущиеся по околоземному пространству космические объекты, которые испытывают тормозящее действие верхних слоёв атмосферы. Также она применяется для расчёта аэродинамического нагрева низколетящих или приземляющихся космических аппаратов, для расчёта температурного режима сенсорных систем в ракетной аппаратуре и в ряде других прикладных задач[1].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Козлов, 1970, Аэродинамика разрежённых газов, с. 478.
- ↑ 2,0 2,1 Ахромеев, 1986, Супераэродинамика, с. 718.
- ↑ Мандрыка, 1971, Предисловие, с. 5.
- ↑ Мандрыка, 1971, Аэродинамика больших скоростей и движение тел в супераэродинамической области, с. 120.
- ↑ Мандрыка, 1971, Аэродинамические силы и моменты. Законы сопротивления воздуха, с. 133.
Источники
- Мандрыка, Алексей Петрович. Генезис современной ракетодинамики. — Л. : «Наука», 1971. — 216 с. — УДК 531.55; 533.6; 629.191.2(G).
- Аэродинамика разреженных газов / Л. В. Козлов // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — С. 478. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).
- Военный энциклопедический словарь / С. Ф. Ахромеев. — 2-е. — М. : Военное издательство, 1986. — 863 с. — ББК 68я2 В63.