В книге излагаются теоретические основы газодинамики летательных аппаратов.
В ней рассматриваются важнейшие физико-механические свойства воздуха, воздушные (газовые) потоки, основные уравнения движения газов, сверхзвуковые течения газов, волны возмущения и ударные волны, аэродинамический нагрев при больших скоростях, аэродинамические силы, причины их возникновения и способы определении. Кроме того, рассматриваются крылья (профили) и их аэродинамические характеристики при малых и больших числах М, волновой кризис, тела вращения в сверхзвуковом потоке, аэродинамические характеристики, устойчивость и управляемость скоростных летательных аппаратов, аэродинамические явления при очень больших скоростях и на больших высотах.
Все указанные вопросы изложены в форме, доступной для лиц, имеющих среднее образование.
ОТ АВТОРА
Данная книга предназначена для лиц, желающих углубить свои знания по аэродинамике, которую ее основоположник Н. Е. Жуковский назвал теоретической основой авиации. Аэродинамика является также одной из научных основ современной (ракет-ной техники.
Круг задач аэродинамики очень широк. Сюда относятся не только определение сил, действующих на самолет или ракету при полете в пределах атмосферы, и расчет параметров газа при его движении в проточном тракте двигателя и истечении из сопла. Такие вопросы, как взаимодействие с различными преградами мощных ударных волн, возникающих при атомных взрывах, аэродинамический нагрев ракет при их возвращении в атмосферу, определение перегрузок при спуске ракет и спутников на Землю, и многие другие также рассматриваются аэродинамикой.
Охватить с одинаковой полнотой все эти вопросы в одном труде сравнительно небольшого объема невозможно. Поэтому в данной книге рассмотрены главным образом основные вопросы аэродинамики, в том числе относящиеся к новым видам техники.
Основная часть книги посвящена явлениям обтекания тел при больших, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях с учетом сжимаемости воздуха и аэродинамического нагрева.
В первых главах книги кратко изложены общие основы аэродинамики и основные сведения из теории крыла для малых чисел М. Это сделано потому, что, во-первых, систематическое изложение газовой динамики невозможно без частых ссылок на понятия, которые ЯБЛЯЮТСЯ общими как для малых, так и для больших скоростей, и, во-вторых, летательному аппарату тяжелее воздуха приходится летать в большом диапазоне скоростей. Поэтому целесообразно проследить, как меняются аэродинамические характеристики крыльев, фюзеляжей и летательных аппаратов в целом, начиная от самых малых чисел М, близких к нулю, и кончая большими, гиперзвуковыми, скоростями (М^20).
При написании книги автор стремился выделить вопросы, связанные с большим количеством формул и трудные для понимания,в отдельные параграфы, логически не слишком тесно связанные с остальным текстом, причем для их усвоения достаточны знания по физике и математике в объеме средней школы. Поэтому при пользовании данной книгой можно читать лишь те параграфы, в которых содержится преимущественно качественный (физический) разбор отдельных явлений и свойств газовых потоков.
Читателям, которые пожелают иметь более строгие доказательства приводимых нами положений, мы рекомендуем обратиться к курсам аэродинамики, написанным с применением высшей математики. Список таких руководств дается в конце книги.
В заключение сделаем еще одно замечание, которое нам представляется важным. Авиационные работники (особенно те, чьи знания по аэродинамике ограничиваются так называемой теорией полета) часто смешивают две разные научные дисциплины: аэродинамику и динамику самолета, требуя иногда, чтобы в курсах аэродинамики излагались сведения по аэродинамическому расчету, устойчивости и другим вопросам динамики полета.
Аэродинамика имеет дело с движением газа около обтекаемых им твердых тел и выводит аэродинамические силы как результат воздействия газообразной среды на тело.
Динамика самолетов и ракет — наука о движении твердого тела под воздействием приложенных к нему сил (в том числе и аэродинамических).
В XIV и XV главах данной книги рассматриваются отдельные вопросы динамики летательного аппарата в виде примеро-в использования аэродинамических характеристик для определения и объяснения некоторых летных свойств самолетов на больших скоростях.
Книга написана на материалах открытой советской и иностранной печати.
