Расчет и теория подобия эксперимента, моделирующего эффект "air-spike" в гиперзвуковой аэродинамике

Известно, что при достаточно интенсивном тепловыделении в сверхзвуковом потоке образуется ударная волна (УВ), в некотором отношении аналогичная возникающей при обтекании твердых препятствий. На криволинейной поверхности УВ преломляются линии тока набегающего потока и поток расходится от тела, помещенного за тепловым источником, вследствие этого снижается динамический напор на него. В данной работе численно исследовалась задача об обтекании сверхзвуковым потоком интенсивного теплового источника применительно к условиям эксперимента, в котором была зарегистрирована такая УВ. Эксперимент был поставлен первым из авторов со своими сотрудниками с целью моделирования эффекта "air-spike" – искусственной замены острого металлического наконечника ("spike"), обычно используемого в сверхзвуковых летательных аппаратах, мощным источником энергии на некотором расстоянии перед обтекаемым телом. Концепция "airspike", создаваемого лазерным излучением, была развита ранее первыми двумя авторами применительно к космическим полетам будущего. Приведены также законы подобия для зависимости формы и параметров образующейся ударной волны от мощности теплового источника и характеристик набегающего невозмущенного потока, что позволяет с помощью полученных результатов рассматривать и другие условия.