Авершьев С.П., Липницкий Ю.М., Макаревич Г.А., Мамадалиев Н., Пелипенко Л.Ф., Половнев А.Л., Скалкин А.С., Третьяков П.В., Шоколов А.Г. «Пробой стенки гермоотсека космического аппарата высокоскоростной частицей с образованием акустических волн» Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 46, № 1, с. 42-51 (2015)

Приведены результаты комплексных экспериментально-расчетных исследований ударно-волновых и термодинамических параметров соударения частицы со стенкой гермоотсека космического аппарата (КА) в зависимости от физико-механических характеристик материала ударника и скорости соударения. Результаты расчетов параметров пробоя стенки и воздушных волн в гермоотсеке КА сопоставлены с данными экспериментальных измерений на установках МБУ и У-12 ФГУП «ЦНИИМаш».

Хмель Т.А., Фёдоров А.В. «Моделирование распространения ударных и детонационных волн в запыленных средах при учете межчастичных столкновений» Физика горения и взрыва, 50, № 5, с. 53-62 (2014)

Методами численного моделирования исследованы ударно-волновые и детонационные течения в двухфазной среде газ–несжимаемые частицы с учетом хаотического движения и столкновения частиц. В задаче о взаимодействии плоской ударной волны с облаком частиц получены стационарные решения, отвечающие двум предсказанным нами ранее типам волн. Определено влияние параметров смеси на соответствующие решения. В задаче о распространении ячеистой гетерогенной детонации в смеси реагирующих частиц, окислителя и инертного компонента установлено, что структура детонационного течения и размер ячейки в столкновительной смеси сохраняются. Однако в результате столкновения частиц происходит размазывание (дисперсия) возникающих слоев и структур инертной фазы, формирующихся в дальней зоне ячеистой детонации.

Барышников А.С., Басаргин И.В., Чистякова М.В. «Скорость звука и эффект деструкции слабой ударной волны в положительном столбе поперечного тлеющего разряда» Письма в Журнал технической физики, 31, № 22, с. 82-86 (2005)

Проведены измерения и расчет скорости звука поперек положительного столба тлеющего разряда в воздухе. Отмечено совпадение положения резкого локального увеличения скорости как в эксперименте, так и в расчетах.

Герасимов Л.В. «Генераторы ударных волн» Метрология гидроакустических измерений. Материалы Всероссийской научно-технической конференции (в 2-х томах), том 1, 25–27 сентября 2013 г., г. п. Менделеево Солнечногорского района Московской области, с. 277-286 (2013)

Рассмотрены основные принципы процесса и варианты устройств для получения ударных волн, их особенности, а также эффекты, возникающие при их реализации.

Богомолов А.А., Крючков Ю.С., Мерикова Т.А., Троицкий А.В. «Методы расчёта уровня предельной ударостойкости оборудования судов гражданского флота, необходимого для его нормального функционирования при авариях по общим причинам» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Эксплуатация российского флота в условиях, характеризуемых освоением месторождений нефти и газа на шельфе северных морей, поиском и разведкой твёрдых полезных ископаемых в Мировом океане и другими особенностями, требует внимания к вопросам безопасности мореплавания, связанным с надёжностью оборудования судов и плавсредств в нестандартных экстремальных ситуациях. К таким ситуациям могут быть отнесены аварии, возникающие по ряду общих причин, вызывающие динамическое (ударное) нагружение судового оборудования (СО). Перечень аварийных ситуаций, предложенный в данной работе, включает аварии: в результате навигационных ошибок (при столкновении судов, посадке судна на мель, ударах о пирс, лёд и другие препятствия), а также в результате падения вертолёта на судно. Методы оценки предельной ударостойкости СО состоят в проверке допустимости возникающих в элементах оборудования максимальных напряжений и деформаций в условиях аварийного ударного воздействия, в соответствии с принятыми критериями ударостойкости. В работе приведены примеры расчёта предельной ударостойкости элементов СО по критериям прочности и работоспособности при различных видах нагружения. Разработанные рекомендации и предложения, связанные с возможностью повышению уровня предельной ударостойкости СО позволяют уже на стадии проектирования оборудования обеспечить уровень, необходимый для нормального функционирования оборудования в условиях аварийных сотрясений.

Улыбышев С.Ю. «Анализ воздействия ударной волны на спускаемый аппарат от взрыва ракеты-носителя» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 1, с. 58-64 (2012)

Володин Г.Т., Новиков А.С. «Гарантированное разрушение открытой цилиндрической оболочки взрывом неконтактных зарядов конденсированных ВВ» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 4, с. 56-63 (2013)

Получены соотношения, связывающие геометрические и механические характеристики открытой цилиндрической оболочки с геометрическими и энергетическими характеристиками заряда конденсированного взрывчатого вещества (ВВ), при взрыве которого гарантированно происходит разрушение оболочки. Применен энергетический метод Т.М. Саламахина и вариационный подход к решению поставленной задачи.

Базаров С.Б., Набоко И.М. «Взаимодействия волн с полостями» Математическое моделирование, 14, № 9, с. 34-40 (2002)

Представлены результаты численного моделирования кумуляции ударных волн в конической и клиновидных полостях. Приводятся данные, полученные для плоских и взрывных волн. Обнаружены особенности распределения параметров в зоне фокусировки в зависимости от конкретных условий.

Остапенко В.В. «О локальном выполнении законов сохранения на фронте “размазанной” ударной волны» Математическое моделирование, 2, № 7, с. 129-138 (1990)

Предложен метод, позволяющий получать теоретические оценки локальных дисбалансов, вносимых в законы сохранения искусственной вязкостью на фронте “размазанной” бегущей ударной волны. Для уравнений газовой динамики в лагранжевых координатах с классическими линейной и квадратичной вязкостью эти оценки получены в виде явных формул. Найдена корректирующая добавка к уравнению полной энергии, при которой эти дисбалансы тождественно равны нулю. Полученные результаты использованы для корректировки схемы “крест” что позволило улучшить точность расчета по ней полной энергии на фронте ударной волны.

Попов С.Б., Попов Ю.П., Чечеткин В.М. «Взаимодействие ударной волны с компактным гравитирующим объектом» Математическое моделирование, 9, № 1, с. 40-54 (1997)

На основе двумерной нестационарной газодинамической модели численно исследовано формирование взрывающейся оболочки одной из звезд в двойной звездной системе, а также взаимодействие возникающего течения со второй звездой, рассматриваемой как твердая компактная гравитирующая сфера. Для расчетов в окрестности первой звезды была построена полностью консервативная разностная схема, основанная на лагранжевых массовых координатах, а в окрестности второй звезды применялась разностная схема, базирующаяся на переменных Эйлера. Исследовано влияние основных параметров задачи (энергия взрыва, угловая скорость вращения двойной системы) на возникающую картину течения. Полученные результаты носят предварительный характер.

Христофоров Б.Д. «Исследование удара разогнанных взрывом порошков и игл» Инженерная физика, № 7, с. 47-57 (2014)

Проведено исследование поведения металлов, диэлектриков, взрывчатых веществ и различных конструкций при ударе разогнанных взрывом порошков и швейных игл. Наблюдался эффект сверхглубокого проникания в стали и дюрале с длиной измеренных каналов до 100 диаметров частиц при скоростях удара порошков корунда и вольфрама до 2 км/с. Предложен струйный механизм сверхглубокого проникания порошков в металлы. Предполагается, что струя проникает в трещину при хрупком разрушении, когда пластическое течение не успевает развиваться из-за высокой скорости деформации. Показана возможность разрушения иглами разных конструкций, блоков плексигласа, против метеоритных экранов, контейнеров с упругими и взрывчатыми материалами с выделением энергии намного превышающей энергию игл. Полученные результаты и разработанные разгонные устройства применялись для моделирования удара метеоритов и космического мусора, входа метеоритов в атмосферу и стойкости противометеоритных экранов, в активных геофизических ракетных экспериментах.

Белоконь В.А. «Ударные волны: от термодинамики до натурфилософии. Часть III» Инженерная физика, № 8, с. 13-18 (2014)

Конкретизация принципиальной практической осуществимости сверхзвуковых летательных аппаратов, нарушающих «ландаувский запрет», т.е. не создающих лобовой ударной волны, подразумевает проблематику структуры ударного фронта.

Кабыченков А.Ф., Шавров В.Г., Шевченко А.Л. «Ударные акустические волны в легкоплоскостных магнетиках» Физика твердого тела, 32, № 7, с. 2010-2014 (1990)

Теоретически исследовано распространение низкочастотной поперечной упругой волны в легкой плоскости слабого ферромагнетика. Показано, что по мере распространения профиль волны изменяется и в итоге формируется разрывная волна. Определены координата образования разрыва, скачок упругих деформаций на разрыве, скорость распространения ударного фронта. Установлено, что по мере приближения магнетика к точке ориентационного фазового перехода время, через которое образуется ударная волна, или расстояние, на котором образуется разрыв при гармонических начальных или граничных условиях, уменьшается. Показано, что в точке фазового перехода учет диссипации (дисперсии) необходим. Рассмотрено влияние диссипации в магнитной подсистеме на характеристики упругой волны.

Знаменская И.А., Латфуллин Д.Ф., Мурсенкова И.В., Сысоев Н.Н. «Экспериментальное исследование взаимодействия распадающейся плазмы импульсного объемного разряда с ударным слоем» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 54-58 (2006)

С помощью однородного импульсного объемного разряда наносекундной длительности экспериментально исследовано сверхзвуковое течение воздуха в ударной трубе после энерговклада в поток. Приведены результаты экспериментов по сверхзвуковому обтеканию затупленной модели распадающейся плазмой импульсного объемного разряда. Проведено сравнение экспериментальных значений с результатами численного расчета в рамках модели теплового энерговклада.

Кучеров А.Н. «Ударные волны в трехмерном трансзвуковом потоке при пространственном слабом тепловыделении» Журнал технической физики, 79, № 12, с. 32-39 (2009)

Исследовано наличие или отсутствие ударных волн при слабом трехмерном тепловыделении в однородный равномерный трансзвуковой поток газа. Известно, что в двумерном случае при достаточно малом трансзвуковом параметре подобия ударные волны возможны в стационарном течении. Показано, что в осесимметричном и трехмерном вариантах в главном приближении ударных волн нет. В следующем приближении, в котором отсутствует логарифмический множитель малого параметра, ударные волны возможны.

Булович С.В., Баженов А.Н., Петров Р.Л. «Нормальное взаимодействие сверхзвуковой осесимметричной струи с поверхностью, содержащей соосное со струей отверстие» Журнал технической физики, 79, № 12, с. 92-94 (2009)

В рамках интегрирования двумерных уравнений Навье–Стокса по схеме предиктор-корректор второго порядка точности по времени и по пространству численно исследовано влияние положения источника сверхвуковой струи относительно плоской поверхности и размеров отверстия в ней на амплитуду и частоту колебания скачка уплотнения. В зависимости от расстояния между источником струи и поверхностью увеличение размеров отверстия приводит либо к повышению, либо к снижению частоты колебаний, при этом амплитуда колебаний с увеличением размеров отверстия уменьшается.

Головизнин В.П., Красовская И.В. «Несимметричное взаимодействие летящего со сверхзвуковой скоростью тела с взрывными и ударными волнами» Журнал технической физики, 69, № 5, с. 15-19 (1999)

Методом численного моделирования рассмотрены задачи о несимметричном взаимодействии летящего со сверхзвуковой скоростью затупленного клина с цилиндрической взрывной волной точечного взрыва и с плоской ударной волной. Исследован процесс формирования течения взаимодействия и получены данные об изменении структуры ударного слоя.

Ждан С.А., Рыбников А.И. «Непрерывная детонация в сверхзвуковом потоке водородокислородной смеси» Физика горения и взрыва, 50, № 5, с. 63-74 (2014)

В двумерной нестационарной постановке рассмотрена задача о непрерывной спиновой детонации в сверхзвуковом потоке в проточной кольцевой камере сгорания. Исследована динамика детонационной волны в водородокислородной смеси при изоэнтропическом и ударно-волновом сжатии потока во входном диффузоре. Показано, что при формировании непрерывной спиновой детонации уменьшается расход смеси через камеру сгорания, а на входе в сверхзвуковой диффузор реализуется стационарный режим с "выбитой" ударной волной. В профилированной камере сгорания получено ограничение сверху на число Маха натекающего сверхзвукового потока, при котором реализуется непрерывный детонационный режим.

Фомин П.А. «Моделирование ударно-волнового инициирования взрыва одиночных пузырьков, находящихся в жидких углеводородных горючих» Физика горения и взрыва, 50, № 6, с. 75-91 (2014)

Разработана физико-математическая модель ударно-волнового инициирования взрыва кислородсодержащих пузырьков, находящихся в жидких углеводородных горючих. Модель использована для расчета взрыва пузырьков, в которых начальная концентрация паров горючего находится вне концентрационных пределов воспламенения. Показана принципиальная возможность конденсации паров горючего при сжатии переобогащенного горючим пузырька, находящегося в жидком циклогексане при относительно высокой начальной температуре. Конденсация приводит к снижению концентрации горючего в газе меньше верхнего концентрационного предела воспламенения. В результате становится возможным взрыв первоначально негорючего пузырька. Сделана оценка скорости конденсации. Она достаточно велика, чтобы существенно изменить химический состав газа за время первой пульсации пузырька. Выполнен расчет взрывных пределов пузырька в зависимости от начального давления, температуры и амплитуды ударной волны. Учет конденсации приводит к расширению области взрывных пределов. Рассмотрены пузырьковые жидкости (2–этилгексанол и кумол), в которых концентрация паров горючего изначально меньше нижнего концентрационного предела воспламенения. Показано, что испарение жидкости, вызванное механическим перемешиванием фаз, может сместить химический состава газа внутрь области воспламенения, что при соответствующем росте температуры газа приводит к взрыву пузырька. Результаты расчетов соответствуют экспериментальным данным. Впервые на качественном уровне рассмотрены взрывные процессы в пузырьковых средах, содержащих жидкое монотопливо. Высказано предположение о возможности многократного взрыва одиночного пузырька при его нагружении серией ударных волн и многократного прохождения детонационной волны по жидкости с распределенными в ней пузырьками, что может быть использовано для генерации серии мощных акустических сигналов в окружающем пространстве.

Бобашев С.В., Васильева Р.В., Дьяконова Е.А., Ерофеев А.В., Лапушкина Т.А., Масленников В.Г., Поняев С.А., Сахаров В.А., Ван Ви Д. «Влияние МГД взаимодействия на входные скачки уплотнения в сверхзвуковом диффузоре с полным внутренним поджатием» Письма в Журнал технической физики, 27, № 2, с. 63-69 (2001)

Исследуется изменение ударно-волновой конфигурации, образующейся на входе в сверхзвуковой диффузор в потоке плазмы чистого инертного газа при взаимодействии с внешним магнитным полем. На основе ударной трубы была создана экспериментальная установка, включающая в себя плоское сопло и модель сверхзвукового диффузора. Эксперимент проводился в криптоне, число Маха ударной волны в ударной трубе 7.8, число Маха на выходе из сопла 4.2. Для визуализации газодинамических разрывов и степени изменения их структуры при изменении величины магнитной индукции использовались шлирен-метод и покадровая съемка собственного свечения процесса. Выявлены три области МГД взаимодействия, приводящие к изменению ударно-волновой конфигурации потока.

Суркаев А.Л., Кульков В.Г., Талызов Г.Н. «Экспериментальное исследование двух взаимодействующих ударно-акустических волн» Письма в Журнал технической физики, 27, № 12, с. 6-9 (2001)

Представлены результаты экспериментов по определению гидроимпульсного давления волны, формируемой электрическим взрывом металлических проводников. Характер взаимодействия двух встречных волн в среде с цилиндрической геометрией свидетельствует о нелинейности происходящих процессов.

Климонтович Ю.Л. «К кинетическому обоснованию уравнений гидродинамики с учетом самодиффузии. Влияние самодиффузии на распространение звука и ударных волн» Письма в Журнал технической физики, 16, № 9, с. 81-83 (1990)

Санкин Г.Н., Тесленко В.С. «Разрушение двойного электрического слоя слабой ударно-акустической волной» Письма в Журнал технической физики, 25, № 2, с. 20-23 (1999)

Представлены результаты экспериментальных исследований динамики электропроводности электролита при воздействии на один из электродов слабого ударного импульса. Показано, что увеличение электропроводности в ячейке происходит за счет разрушения двойного электрического слоя.

Андрущенко В.А., Мещеряков М.В., Чудов Л.А. «Применение методов конечных разностей к расчету взаимодействия ударных волн с тепловым слоем» Математическое моделирование, 2, № 1, с. 49-55 (1990)

На основе уравнений Навье–Стокса для сжимаемого теплопроводного газа изучено взаимодействие сферических ударных волн с тепловыми слоями, расположенными над твердой плоской поверхностью. С целью контроля точности получаемых результатов расчеты велись как по неявной, так и по явной разностным схемам. В ходе численного эксперимента варьировались интенсивность ударных волн, температура теплового слоя, а также геометрические характеристики: толщина теплового слоя, его расстояние до поверхности, высота подрыва. Вариация этих параметров показала их заметное влияние на структуру течения в целом.

Васильев О.А., Минин С.Н., Пушкин Р.М., Смирнов С.С., Соколов А.И. «Формирование детонации при фокусировке отраженной ударной волны» Математическое моделирование, 8, № 6, с. 61-64 (1996)

Представлены результаты расчетных исследований формирования детонации, возникающей при фокусировке ударной волны, отраженной от вогнутой сферической поверхности в газовой смеси ²H₂+O₂. Отмечены различные случаи формирования детонации. Исследовано положение пределов инициирования детонации. Приведено сравнение полученных численных результатов с экспериментальными.

Васильев О.А. «Фокусировка сильной ударной волны при отражении от вогнутых поверхностей» Математическое моделирование, 8, № 6, с. 115-120 (1996)

Проведено численное исследование влияния формы рефлектора на максимально достижимое давление газа при фокусировке отраженных ударных волн. Рассмотрены цилиндрические и клиновидные рефлекторы. Отмечено, что для всех рассмотренных форм отношение максимального давления к давлению за прямой отраженной волной становится постоянным при превышении падающей ударной волной определенного значения интенсивности. Произведен анализ влияния угла раскрытия клина и вводимой донной поверхности на степень фокусировки. Представлены практические рекомендации по использованию таких отражателей для воспламенения горючих смесей газов.