в сверхзвуковом потоке

При обтекании тел вращения сверхзвуковым потоком параметры газа на отдельных участках поверхности могут существенно отличаться от параметров невозмущенного потока. Однако и в этом случае можно использовать данные, полученные для плоской пластинки, учитывая трехмерность течения тем или иным способом.

При сверхзвуковом обтекании конуса при определенных сочетаниях угла полураствора конуса и числа Маха набегающего потока возникает присоединенный скачок уплотнения. В этом случае все параметры газа на поверхности конуса (свойства конического потока между фронтом скачка и поверхностью конуса будут рассмотрены в гл. 9), так же как при продольном обтекании пластинки, постоянны, в том числе и давление .

Сопоставляя решения уравнений для ламинарного пограничного слоя на пластине и конусе при одинаковых значениях параметров потока на границе пограничного слоя, было установлено, что , и на конусе в раз меньше, чем на пластинке , а местный коэффициент трения на конусе в больше, чем на пластинке: , где местные коэффициенты трения отнесены к скоростному напору для поверхности конуса .

Таким образом, мы рассмотрели методы расчета пограничного слоя, которые позволяют рассчитать главные составляющие лобового сопротивления летательных аппаратов при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение толщины пограничного слоя, толщины вытеснения.

2. Как изменяется толщина пограничного слоя вдоль поверхности тела?

3. Что характеризует толщина вытеснения с точки зрения расхода газа через пограничный слой? Можно ли в выражении для расчета толщины вытеснения заменить верхний предел интегрирования на ¥, и если можно, то почему?

4. Приемник статического давления перемещается от внешней границы пограничного слоя к поверхности тела. Как при этом изменяются показания прибора, регистрирующего давление, и почему?

5. Трубка Пито перемещается от внешней границы пограничного слоя к поверхности тела. Жидкость несжимаемая, статическое давление на внешней границе равно , скорость потенциального течения равна . Какую величину давления покажет измерительный прибор на поверхности тела? Что это за давление?

6. В чем преимущества использования интегрального соотношения для расчета пограничного слоя по сравнению с системой дифференциальных уравнений?

7. Как связаны между собой коэффициент местного трения и коэффициент сопротивления трения , в чем их отличия?

8. Какую температуру называют температурой восстановления? Почему она отличается от температуры торможения?

9. Какую температуру называют определяющей? Для каких целей ввели это понятие? Назовите отличия определяющей температуры от температуры восстановления.

10. Какие способы защиты конструкции ЛА от высоких температур существуют? Разберите, за счет чего и куда отводится излишек теплового потока.