метод основы 101
Все же уменьшение плотности воздуха с высотой было представлено аналитически для сравнительно большой высоты, отвечающей ионосфере. Закон изменения плотности воздуха по мере удаления его слоев от поверхности Земли чаще всего выражали в виде экспоненциальной формулы, введенной (§1 Введения) в астрономии еще XVIII в., а затем широко применявшейся во внешней баллистике. С помощью же ракет плотность воздуха была найдена еще в начале 50-х годов до высоты в 220 км и оказалась равной 10~8 г/м3, т. е. ниже установленной теоретически. Наиболее надежные результаты были получены при использовании искусственных спутников Земли. Найденные ранее данные для высот в 150—250 км были весьма противоречивы, а для высот, превышающих 300—400 км, — фактически отсутствовали. К
1960 г. плотность атмосферы была надежно определена уже до 250—400 км.
В настоящее время не всегда есть необходимость представлять изменение плотности воздуха с высотой в аналитической форме. Очень часто достаточно иметь эту зависимость в виде таблиц или графиков, к чему и сводятся результаты экспериментальных исследований физических характеристик атмосферы. Эти данные уже и ранее позволяли решать многие задачи внешней баллистики с помощью численных методов. Информация в виде таблиц или графиков является тем исходным материалом, который используется при составлении программ для электронных вычислительных машин, посредством которых проводятся расчеты траекторий космических кораблей и баллистических ракет.
§ 2. Аэродинамика больших скоростей и движение тел в супераэродинамической области
Как следует из сказанного ранее (§ 2 гл. I), внешняя баллистика являлась областью, изучающей движение осесимме- тричных тел в воздухе с дозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями. Таким образом, эта научная дисциплина во многом определила развитие одной из областей газодинамики. Как известно, эта область механики рассматривает течение газа при больших перепадах давлений и высокой скорости потока, величина которой оценивается по отношению к скорости звука. Газодинамика оперирует с числами М, соизмеримыми с единицей. Сжимаемость газа приводит к изменению состояния вещества, что необходимо принимать во внимание при изучении обтекания тела сверхзвуковыми течениями. Поэтому газодинамика имеет дело с изменением вещества в самом потоке. Это приводит к необходимости новой трактовки наблюдаемых явлений.