Коническое течение

Коническое течение

течение, в котором все газодинамические переменные постоянны вдоль прямых (лучей), проведённых из некоторой фиксированной точки (полюса). К. т. — распространенный вид пространственного течения, реализующийся при сверхзвуковом обтекании конусов, треугольных крыльев и т. д., а также в некоторых ограниченных областях неконических в целом потоков (боковая кромка прямоугольного крыла, крыло изменяемой геометрии, вырез на крыле и т. д.). В рамках модели К. т. существенно упрощается изучение пространственного обтекания тел, так как число независимых переменных уменьшается до двух (К. т. общего вида) и даже до одного (осесимметричное К. т.). Впервые осесимметричное К. т. — сверхзвуковое обтекание кругового конуса — было рассмотрено в 1929 А. Буземаном. В этом случае присоединённый к носку скачок уплотнения, имеет коническую форму, за ним следует изоэнтропическое течение сжатия с криволинейными характеристиками. При заданном Маха числе набегающего вдоль оси конуса потока геометрическим местом концов радиус-вектора скорости на конусе является так называемая яблоковидная кривая, используемая для графического решения задачи об обтекании конуса. При обтекании конуса под углом атаки в плоскости симметрии на подветренной стороне, как правило, возникает энтропийная особенность (так называемая точка Ферри). В плоскости конических переменных она представляет собой точку, в которую собираются конические проекции поверхностей тока.
К осесимметричным К. т., начинающимся от однородного потока, относятся также внутренние течение в сопле сжатия — канале с двумя цилиндрическими участками разного диаметра и переходной зоной определенной формы, в которой течение сжатия замыкается коническим скачком уплотнения (Буземан, 1942), и течение расширения около сужающейся по определенному закону хвостовой части тела вращения с донным срезом (А. А. Никольский, 1949).
В классе К. т. получены точные решения задач обтекания пирамидальных тел с поперечным сечением в виде звезды или правильного вогнутого многоугольника, которые обладают меньшим волновым сопротивлением, чем круговой конус с той же площадью донного сечения.
Течение около плоского треугольного крыла также относится к классу конических, если скачок уплотнения присоединён к вершине крыла. Если он присоединен также к передним кромкам (крыло со сверхзвуковым передними кромками), то течения на наветренной и подветренной сторонах не взаимодействуют и могут рассчитываться отдельно, в противном случае (крыло с дозвуковыми передними кромками) их нужно рассчитывать совместно (см. Крыла теория).
Наряду с решением ряда задач о К. т. в точной нелинейной постановке широко применяются приближенные методы их изучения. Например, задачи обтекания тонкого тела или треугольного крыла под малым углом атаки решаются в линейной постановке, что вместе со свойством конечности позволяет эффективно использовать методы теории функций комплексного переменного. С помощью нелинейного метода тонкого ударного слоя для гиперзвукового К. т. (см. Гиперзвуковое течение) получены приближенные законы подобия и аналитического решения задач обтекания конуса и треугольного крыла под углом атаки, используемые для оценки аэродинамических характеристик.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.