SCI Библиотека

В учебнике (часть первая) излагаются теоретические основы современной аэродинамики, приводятся основные сведения, относящиеся к силовому воздействию газообразной среды на движущееся тело, рассматриваются особенности течения газа с большими скоростями, а также его физические и термодинамические свойства при высоких температурах и давлениях.

В книге подробно рассматриваются кинематика и динамика газа в общем случае для сложной модели химически реагирующей вязкой сжимаемой среды, теория скачков уплотнения и метод характеристик, наиболее широко используемый в аэродинамических исследованиях, а также основные методы расчета обтекания профилей и крыльев.

Быстрое развитие авиации за последние годы является результатом главным образом аэродинамических исследований, как теоретических, так и экспериментальных.

Аэродинамика как наука по полноте и разнообразию поставленных задач и особенно по характеру ее применения выделилась из классической гидродинамики и стремится стать самостоятельной наукой. В этих условиях аэродинамика за последние десятилетия настолько развилась, что ныне главные задачи одной из обширных ее областей можно считать уже разрешенными.

С самого начала нужно уточнить, что аэродинамические исследования проводятся различными путями, в зависимости от того, идет ли речь о условиях скоростей близких к скорости звука, превышающих скорость звука или больших в сравнении с ней.

Для этого широкого диапазона скоростей необходимы различные методы исследования, так как в первом случае речь идет о некомпрессируемых жидкостях, а в последующих (при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях) учитываются соображения, связанные с теорией сжимаемых жидкостей.

В книге анализируются и обобщаются результаты фундаментальных исследований, связанных с изучением гетерогенных каталитических процессов, происходящих при движении с большой сверхзвуковой скоростью летательных аппаратов в атмосфере Земли и Марса. Основное внимание уделяется анализу моделей каталитических свойств теплозащитных покрытий космических аппаратов, основанных на детальном учете механизма протекания гетерогенных каталитических реакций.

Для специалистов научно-исследовательских институтов, преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в областях аэротермодинамики, теплообмена и ракетно-космической техники.

Настоящая статья Т. Кармана «Сверхзвуковая аэродинамика» представляет собой доклад на десятом чтении в честь братьев Райт в апреле 1947 г. Доклад посвящен главным образом линейной теории крыла конечного размаха в сверхзвуковом потоке. Наибольший интерес представляет анализ влияния стреловидности на подъемную силу и на волновое сопротивление крыла при сверхзвуковых скоростях и применение интеграла Фурье к решению задачи о крыле конечного размаха.

При переводе в некоторых местах сделаны ссылки на работы, опубликованные в Советском Союзе. Эти работы, а также другие опубликованные советские работы, не указанные Карманом, приведены отдельно в соответствующих разделах списка литературы.

Представлены результаты расчетно-теоретического исследования гиперзвукового обтекания двух пространственных моделей высокоскоростных летательных аппаратов сложной формы.

Расчеты выполнены с использованием программного комплекса для численного моделирования аэродинамики и аэротермодинамики интегрально-компонованных гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) проектной конфигурации, разрабатываемого в Институте проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН (ИПМех РАН). Выбор конфигураций ГЛА обусловлен анализом исследований, выполненных в ИПМех РАН, и направлен на проверку адекватности расчетной демонстрации физических процессов, наблюдаемых в экспериментах с 2004 по 2013 год в прямоточной аэродинамической трубе.

Объектами исследования выступали ГЛА X-43 и X-51 с точки зрения аэродинамических нагрузок в гиперзвуковом диапазоне полетов. Для двух моделей разработаны аэродинамические и аэротермодинамические характеристики. Проведено исследование как интегральных характеристик, так и распределений параметров обтекания. В частности, изучены зоны отрывных течений у угловатых носовых образований и области взаимодействия ударных волн, образующихся при больших углах атаки на нагретую поверхность аппаратов.

Приведены оценки распределения компонент силы и тепловых нагрузок, влияющих на эффективность и безопасность полета. Проведен сравнительный анализ полученных характеристик с учетом конструктивных особенностей указанных конфигураций ГЛА. Введено сопоставление результатов с экспериментальными данными.

Книга Уильяма Х. Доррена является современным и замкнутым в себе введением в теорию пограничного слоя вязких газовых смесей. Изложение проводится от самых основ и заканчивается обзором современных результатов.

В книге рассматриваются также проблемы тепло-защиты аппаратов, движущихся в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, таких, как космические корабли, баллистические ракеты и гиперзвуковые самолеты. Специалисты, занимающиеся конструированием подобных объектов, найдут здесь полезные уравнения для определения тепломообмена между средой и поверхностью.

Книга может служить основой для курса по современной теории пограничного слоя и является фундаментом для дальнейшего изучения этого вопроса. Она представляет интерес для физиков, механиков и инженеров, работающих в области теплофизики, гидродинамики, ракетной и космической техники. Книга будет полезна студентам и аспирантам, изучающим углубленные курсы университетов, инженерно-физических и авиационных институтов.

В монографии изложены способы локализации особенностей типа ударных волн, контактных границ и т. п. на основе сквозного счета задач динамики невязкого сжимаемого газа.

Приведены результаты исследований точности известных и новых, предложенных авторами, алгоритмов локализации особенностей. Применены методы дифференциального приближения, вариационного исчисления и численной оптимизации.

Книга предназначена для специалистов по прикладной математике и механике сплошных сред.

Учебное пособие составлено в соответствии с программой
курса «Динамика движения тел в жидкостях и газах» для сту-
дентов физико-технического факультета Томского государст-
венного университета направления подготовки 24.03.03 Балли-
стика и гидро-аэродинамика. Особое внимание уделяется во-
просам постановки и решения обратных задач аэробаллистики.
Книга предназначена для преподавателей, аспирантов,
студентов и магистрантов, слушателей факультетов повышения
квалификации. Она также может быть полезной для научных
работников и инженеров соответствующих специальностей

В препринте дано описание построения модифицированным методом характеристик решений системы уравнений газовой динамики в условиях действия силы Кориолиса.

В монографии рассмотрены различные начально-краевые задачи для системы уравнений газовой динамики - системы уравнений с частными производными гиперболического типа.