Управление сверхзвуковым обтеканием тел при помощи организации вблизи их поверхности и в набегающем потоке областей энерговклада и иных неоднородностей

Для различных чисел Маха потока выполнено численное исследование сверхзвукового обтекания тела при наличии в набегающем потоке области энерговклада малого размера и тонкого высокотемпературного следа за ней - «тепловой иглы». Подтверждена перспективность использования «тепловой иглы» в качестве средства снижения волнового сопротивления. Проведено численное моделирование столкновения движущихся со сверхзвуковой скоростью тел с газовыми пузырями пониженной и повышенной плотности при различных числах Маха. Обнаружен эффект внезапного скачкообразного увеличения давления и плотности в критической точке тела в результате фокусировки поперечных ударных волн на оси симметрии. С использованием ресурсов суперкомпьютера «Ломоносов» МГУ выполнено исследование взаимодействия ударных волн с эллипсоидальными газовыми пузырями пониженной или повышенной плотности на подробных многоблочных расчетных сетках. Определено влияние интенсивности падающей ударной волны, плотности газа в пузыре и формы пузыря на режимы фокусировки ударной волны.Проведена модернизация экспериментальной установки - ударной трубы с квадратным сечением рабочей части. Выполнено исследование сложного нестационарного процесса формирования передней осесимметричной отрывной зоны перед затупленным телом с иглой, выступающей навстречу потоку с нулевым углом атаки при падении на него ударной волны. Численно исследовано влияние электрического разряда в сверхзвуковом газовом потоке, моделируемого источником тепла заданной интенсивности и конфигурации, на развитие турбулентного пограничного слоя перед плоской ступенькой. Установлена возможность управления отрывом пограничного слоя посредством изменения мощности разряда.С использованием модифицированной «трехпалубной» модели пограничного слоя выполнено аналитическое исследование устойчивости нестационарного свободного вязко-невязкого взаимодействия на трансзвуковых скоростях. Указана возможная причина развития бафтинга - нестационарных колебаний ударных волн у поверхности летательных аппаратов при их движении в трансзвуковом диапазоне скоростей.