Васильев С.В., Иванов А.Ю., Копыцкий А.В., Ситкевич А.Л. «Развитие пароплазменного облака при лазерном воздействии на образец, находящийся в жидкости» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 66, № 2, с. 202-211 (2021)

Экспериментально исследован процесс формирования парогазового образования у поверхности облучаемого металла. Изучены особенности изменения формы и размеры парогазового «пузыря» на разных стадиях процесса, в том числе и после завершения лазерной обработки материала. Установлено, что при использовании из- лучения лазера ГОР-100М, работающего в режиме свободной генерации (длительность импульса – 1,2 мс, плотность потока ∼10⁶ Вт/см²), форма поверхности кратера, формирующегося на поверхности расположенного в воде облучаемого образца, принципиально отличается от топографии лунки, которая сформировалась в результате воздействия лазерного импульса с теми же параметрами на аналогичный образец, окруженный воздухом при нормальном давлении (10⁵ Па). Показано, что существенное отличие формы поверхности кратера, сформировавшегося в результате воздействия лазерного импульса с одинаковыми параметрами на одинаковые образцы, окруженные воздухом и водой, определяется принципиально различным характером течения плазмы и парогазовой смеси в указанных случаях.

Суржиков С.Т. «Аэрофизика обтекания затупленного клина конечных размеров» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 89-102 (2021)

Представлены результаты численного анализа процессов ионизации воздуха у поверхности затупленного клина с углом полураствора _f=3° и радиусом затупления R_n=1.5 см, обтекаемого воздухом в широком диапазоне параметров набегающего потока. Обсуждаются эффекты физико-химической неравновесности при углах атаки набегающего потока α=0 и 6°. Построены поля температур поступательных степеней свободы и колебательного возбуждения молекул N₂, концентраций атомарных и молекулярных компонент, а также электронных концентраций вблизи поверхности и в ближнем следе.

Тимофеев П.М., Панченко В.И., Харчук С.И. «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 1» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 62, с. 45-51 (2020)

Подробно рассмотрен процесс численного моделирования спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Описывается численный алгоритм решения методом CFD-анализа, которое было произведено с помощью программного обеспечения ANSYS Fluent 19.2, с использованием GPU для более быстрого получения решения. Основная цель – численное моделирование и анализ обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях, чтобы понять поведение набегающего потока и его влияние на спускаемый аппарат, сравнить температурные профили для диапазона чисел Маха 2–6. Представлены расчетные данные по скорости, температуре, векторное поле скоростей для диапазона чисел Маха набегающего потока 2–6. Демонстрирует важность понимания эффектов ударных волн и иллюстрирует, как с увеличением числа Маха изменяется ударная волна. При каждом решении сетка адаптировалась по градиенту давления и скорости для более точного получения решения. В результате полученного решения было выявлено, что перед спускаемым аппаратом возникает криволинейный скачок уплотнения, центральная часть которого является прямым скачком. Наблюдается угловой процесс расширения, который представляет собой измененную картину течения Прандтля–Майера, которое возникает в сверхзвуковом потоке около острой кромки расширяющейся области. Выявлено, что с увеличением числа Маха ударная волна приближается к днищу спускаемого аппарата и наблюдается наклон скачка к направлению потока. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых и модернизации старых спускаемых аппаратов.

Тимофеев П.М. «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 2» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 62, с. 52-60 (2020)

Является продолжением первой части «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 1». Подробно рассмотрены два спускаемых аппарата, которые разработаны в нашей стране. Описывается численный алгоритм решения методом CFD-анализа, которое было произведено с помощью программного обеспечения ANSYS Fluent 19.2, с использованием GPU для более быстрого получения решения. Основная цель – численное моделирование и анализ обтекания двух спускаемых аппаратов при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях, чтобы понять поведение набегающего потока и его влияние на спускаемый аппарат, сравнить температурные профили, а также коэффициенты сопротивления для диапазона чисел Маха 2–6. Представлены расчетные данные по скорости, температуре и коэффициенту сопротивления для диапазона чисел Маха набегающего потока 2–6. Демонстрирует важность понимания эффектов ударных волн и иллюстрирует, как с увеличением числа Маха изменяется ударная волна. При каждом решении сетка адаптировалась по градиенту давления и скорости для более точного получения решения. В результате полученного решения было выявлено, что у боковых поверхностей спускаемых аппаратов спускаемый аппарат «Прототип 2» имеет меньшую температуру, чем спускаемый аппарат «Прототип 1», но большую температуру над лобовым сегментом при числе Маха М=6. Замечена общая тенденция, которая заключается в том, что коэффициент сопротивления уменьшается с увеличением числа Маха, которое связано с большой высотой и малыми значениями плотности и давления. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых и модернизации старых спускаемых аппаратов. Ключевые слова: пилотируемая космонавтика, спускаемый аппарат, CFD-анализ.