ИСТИНА

1. Численное исследование особенностей конвективного и радиационного нагрева поверхности спускаемого аппарата в атмосфере Марса с уносимым теплозащитным покрытием. Определение влияния химической активности поверхности на интенсивность теплообмена аппарата и скорость уноса массы покрытия. 2. Численное исследование сверхзвукового обтекания затупленных и заостренных тел при наличии стационарного и импульсно-периодического энерговклада, локализованного в малых областях набегающего потока. Определение эффективности снижения волнового сопротивления тел для различных чисел Маха набегающего потока. 3. Численное исследование взаимодействия затупленных тел с локальными неоднородностями – газовыми пузырями пониженной и повышенной плотности в набегающем сверхзвуковом потоке. Определение изменения во времени интегральных и локальных аэродинамических характеристик.

1. Выполнено численное исследование обтекания и теплообмена спускаемого аппарата в атмосфере Марса. Расчеты проведены в рамках уравнений Навье-Стокса с учетом физико-химических явлений, характерных для высокотемпературного газа. Определены распределения газодинамических параметров (давления, плотности, компонент скорости), а также концентрации компонентов газовой смеси и тепловые потоки к поверхности тела. Показано, что степень каталитической активности лобовой поверхности тела почти не оказывает влияния на конфигурацию линий тока и распределения давления во всей области течения. Состав газа и распределение конвективного теплового потока, как на наветренной стороне тела, так и на подветренной – изменяются существенно. Такая зависимость объясняется тем, что в рассмотренных условиях газ в ударном слое за волной в значительной степени является диссоциированным, а обратный процесс рекомбинации при понижении температуры в пограничном слое и в донной области заморожен. 2. Выполнено численное исследование сверхзвукового обтекания тел при наличии в набегающем потоке областей энерговклада малого размера. Проведены расчеты обтекания затупленных тел в диапазоне чисел Маха 1.5 – 3.0 с целью определения влияния скорости набегающего потока на устойчивость формирующихся передних отрывных зон и эффективность снижения волнового сопротивления. Установлено, что при динамическом уменьшении размеров области энерговклада удается избежать негативных эффектов возникновения возвратно-циркуляционных течений и развития интенсивных поперечных пульсаций отрывных зон. В расчетах для очень малых областей энерговклада удалось достичь снижения волнового сопротивления 10 – 30% при значениях коэффициента эффективности (отношения сэкономленной и затраченной мощностей) более 100. Таким образом, для различных чисел Маха набегающего потока подтверждена перспективность концепции использования «тепловой иглы» в качестве средства снижения волнового сопротивления. 3. Выполнено численное исследование взаимодействия затупленных тел с локальными неоднородностями – газовыми пузырями пониженной и повышенной плотности в набегающем сверхзвуковом потоке. Обнаружен эффект возникновения резких положительных всплесков давления и плотности на «осциллограммах» построенных для точки торможения потока на поверхности тела. При числе Маха набегающего потока 2 для пузырей пониженной плотности зафиксированы 2 – 3 кратные пиковые значения давления, а для пузырей повышенной плотности – почти 100 кратные. Установлено, что всплеск давления в обоих случаях обусловлен фокусировкой сходящихся поперечных ударных волн на конечном отрезке оси симметрии внутри ударного слоя. Обнаруженные новые эффекты фокусировки могут быть использованы для целенаправленного воздействия на тела, движущиеся в атмосфере с высокими скоростями.