Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.03 Распространение интенсивных волн, пилообразные и слабые ударные волны

 

Руденко О.В. «Звуковой удар и связанные с ним проблемы нелинейной акустики» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 17-18 (2019)

Звуковой удар генерируется при движении со сверхзвуковой скоростью. Вблизи обтекаемого тела акустические давления – 3–5 кПа. Форма волны – сложная. Вдали фронты становятся конусами Маха, форма волны (N-импульс) – универсальной. Два ее фронта – слабые ударные волны со скачком давления 100–200 Па. На форму волны влияют особенности трассы. Например, турбулентность атмосферы на высотах порядка сотен м формирует локальные фокусирующие неоднородности. Ниже этого слоя появляются “сверхудары – выбросы давления, вредные для людей и животных. Наряду с N-волной, на местности наблюдаются сглаженные профили, а также сигналы, содержащие пики, осцилляции и другие проявления случайных неоднородностей трассы. Необычные U-волны появляются из-за дифференцирования N-волны после пересечения фокальной области или каустики. Однако за повреждения ответственно не акустическое давление (не его уровни в дБ), а 1радиенты на ударном фронте. Они зависят от ширины фронта, определяются молекулярной релаксацией атмосферных газов, рассеянием и поглощением волны. Известны попытки подавить удар, варьируя формы фюзеляжа. Этот путь не очень продуктивен, поскольку после подавления упадет и подъемная сила. Наши исследования (начало 1990 годов) показали, что перспективно создание экспертной системы для выбора оптимальных режимов и трасс полета в конкретных атмосферных и погодных условиях. Основные факторы, которые должны быть учтены: характеристики полета: скорость, аэродинамика, маневры, маршрут; атмосфера: стратификация, турбулентность, ветер, влажность, молекулярный состав; волна: нелинейность, дифракция, рефракция, рассеяние, поглощение, релаксация; местность: рельеф, акустические свойства границ, импульсный отклик, проникновение в океан и грунт; воздействие на организмы (людей, морских и сухопутных животных), а также строения и технику. Кратко описан математический аппарат (нелинейные интегро-дифференциальные уравнения) и физические явления, существенные для оценки параметров удара и его влияния на организмы, сооружения и технику.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 17-18 (2019) | Рубрика: 05.03

 

Степаненко А.Н., Наквасин А.Ю., Ивакин В.В., Юнисов Р.Р., Арсланова Р.Р. «Разработка методов летных исследований по определению характеристик звукового удара перспективных СГС» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 306 (2019)

Одной из важнейших проблем, связанных с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов является фактор воздействия звукового удара на окружающую среду. Звуковой удар сопровождает самолет на всем его пути сверхзвукового полета. Зона воздействия звукового удара определяется режимом полета и существенно зависит от атмосферных условий. Для определения характеристик звукового удара необходимо не только измерить профиль волны давления, но и определить все параметры, влияющие на условия возникновения и распространения звукового удара. Специалистами Института разработаны методы определения характеристик звукового удара с использованием комплекса измерительной аппаратуры, обеспечивающей синхронизированные измерения следующих параметров: параметры траектории полета самолета (GPS/ГЛОНАСС); бортовые параметры (СБИ); параметры звукового удара (Br÷uel&Kjær PULS LAN-XI, Экофизика GPS/RTA); параметры атмосферы (вертолет Ми-8АМТ с метеозондом ROTRONIC). При проведении летных испытаний осуществляется горизонтальный пролет самолета на высоте Н≥11 200 метров при скорости М=1.6–2.0 над измерительной базой с одновременным измерением всех указанных параметров. Данная методика была успешно апробирована при проведении летных испытаний самолета Су-30 на аэродроме «Третьяково».

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 306 (2019) | Рубрика: 05.03