метод основы 105
Одна из актуальных задач, стоявших перед аэродинамикой в конце 40-х и начале 50-х годов, имела целью изучить явления, связанные с волновым кризисом. Волновое сопротивление может возникать и при скоростях в обтекающем потоке, меньших скорости звука. Если поток у поверхности тела достигает местной скорости звука, то скорость тела называется критической. Явление же сильного возрастания сопротивления, в результате которого наблюдаются резкие скачки уплотнения, принято называть волновым кризисом. При этом характер обтекания претерпевает качественные изменения. Встает вопрос об управляемости и устойчивости летательного аппарата. Естественно, что эти проблемы стали особенно насущными в годы, когда в эксплуатацию вводились высокоскоростные реактивные самолеты и
испытыва- лись ракеты дальнего действия. Литература по аэродинамике больших скоростей чрезвычайно обширна. В качестве иллюстрации достаточно указать лишь на некоторые книги в этой области, трактующие, в частности, об образовании ударных волн и возникновении волнового кризиса.
В связи с развитием ракетной техники и полетами реактивных кораблей на больших высотах со скоростями, значительно превышавшими звуковые, в аэродинамике стала разрабатываться еще одна проблема. Это была задача по исследованию обтекания тела сверхзвуковым потоком при малых плотностях воздуха или при его движении в супераэродинамической области. Особенность такого обтекания заключалась в том, что на больших высотах плотность воздуха становилась очень малой, и свободный пробег молекул сильно увеличивался. В таком случае после удара о тело молекулы между собой не взаимодействовали. Это позволило обратиться к выражению для закона сопротивления в виде квадратичной формулы, данной Ньютоном, исходившим, по сути дела, из той же молекулярной картины обтекания. В конце 40-х годов задача о движении тела в супераэродинамической области была лишь поставлена и исследования в этом направлении еще только начинались.
За критерий, определяющий степень разреженности воздуха, была принята средняя величина свободного пробега молекул. Если она была велика по сравнению с характерным размером тела, то среду нельзя было рассматривать как непрерывную. Это позволило принять в качестве основного параметра, определявшего картину обтекания, отношение величины среднего свободного пробега молекул к характерному размеру тела. Поэтому величина названного отношения определяла метод решения задач о движении тела в воздухе.