Вклад отечественных ученых в развитие аэродинамики больших скоростей

Как отмечалось ранее, еще в прошлом веке выдающийся ученый генерал артиллерии Майевский (1823-1892гг.) указал на значение сжимаемости воздуха при больших скоростях движения. Значение скорости звука он выразил известным отношением М = , которое получило название числа Майевского.

Огромный вклад в науку о полете с большими скоростями внес академик С.А.Чаплыгин. Он явился основоположником новой науки – газовой динамики или аэродинамики больших скоростей. Труды С.А.Чаплыгина получили мировую известность и послужили основой для создания скоростной авиации.

В настоящее время уже никого не удивляет скорость полета, в 2-3 раза превышающая скорость звука. Скорость современных ракет достигает М=20 и более.

При разработке вопросов повышения скорости встречается ряд трудностей. Возникают новые области аэродинамики. Требуются принципиально новые испытательные установки с быстродействующей аппаратурой. Создание новых самолетов и ракет становится все более актуальной и сложной задачей.

В 1961 году на соискание Ленинской премии была представлена работа профессора Черного «Аэродинамика течений с сильными ударными волнами». В этой работе рассматривается движение воздуха при мощных взрывах. Оказывается, что движение тела с очень большой скоростью можно рассматривать как непрерывную последовательность взрывов от зарядов, распределенных в местах, через которые пролетает тело.

Профессор Черный объединил существовавшую теорию движения воздуха при мощных (атомных) взрывах с аэродинамикой больших скоростей. Он создал эффективные приемы расчета сопротивления тела при полете с большой скоростью и определения давления в различных точках летящего тела.

В передней части летящего тела возникают высокие температуры, где молекулы азота и кислорода распадаются на атомы. При этом свойства воздуха усложняются.

Профессором Черным выявлено неожиданное и весьма существенное влияние малого затупления передней кромки тонких корпусов летательных аппаратов и крыльев при больших скоростях на распределение давления по их поверхности на общее сопротивление. Например, если у крыла с хордой 1м и толщиной в средней части 8см передняя кромка имеет затупление 0,5мм, то сопротивление такого крыла при большой скорости будет в два раза больше, чем сопротивление такого же крыла с острой передней кромкой. Это имеет важное значение, так как острая передняя кромка крыла обычно плавится и затупляется.