Донное сопротивление. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Возникновение донного сопротивления объясняется необратимым превращением части кинетич. энергии тела в теплоту при образовании за дном тела отрывного течения и вихрей, а в сверхзвуковом потоке - ещё и хвостовых ударных волн.

Обтекающий летящее тело наружный поток, оторвавшись от поверхности тела, интенсивно перемешивается с воздухом, находящимся в застойной зоне за дном тела, увлекая и отсасывая часть воздуха из застойной зоны, и в ней возникает разрежение (рис.). Отсасывающее действие наружного потока зависит от толщины пограничного слоя на боковой поверхности тела перед его донным срезом: чем толще пограничный слой, тем слабее отсасывание, тем выше р_Д и тем меньше донное сопротивление. Донное давление р_Д, и, следовательно, величина донного сопротивления зависят также от формы головной и гл. обр. кормовой частей тела, от скорости полёта и (в меньшей степени) от угла атаки.

Схема течения в донной области ракеты при сверхзвуковой скорости полёта на малой высоте. 1 - корпус ракеты: 2 - сопло двигателя; 3 - пограничный слой на корпусе; 4 - слой смешения с внешним потоком, отсасывание; 5 - слой смешения со струей, отсасывание; 6 - циркуляционное течение (вихри); 7- головная ударная волна; 8 - хвостовая ударная волна; 9 - след за телом.

Донное сопротивление артиллерийских снарядов, корпусов ракет, фюзеляжей самолётов, спускаемых в атмосфере космич. летат. аппаратов и боевых частей ракет может составлять значит. часть полного аэродинамич. сопротивления, достигающую 70% его при трансзвуковых скоростях полёта хорошо обтекаемых тел. При расположении на дне тела или вблизи донного среза сопел двигательных установок ракет струи, вытекающие из сопел, усиливают отсасывание воздуха и донное сопротивление возрастает. Теоретич. предельная величина донного сопротивления (максимальная) отвечает возникновению полного вакуума на дне тела (р_д=0).

На большой высоте полёта струи двигателей, сильно расширяясь, взаимодействуют с внеш. потоком вблизи днища, образуется возвратное течение в сторону днища ракеты и донное давление повышается, поэтому на большой высоте донного сопротивления уменьшается и может даже стать отрицательным (при р_Д>р_: ).

Безразмерный коэф. донного сопротивления с_c_д=Х_д/q_:S, где q_: =r_:v²_:/2, r_: - плотность атмосферы на высоте полета, v_: - скорость тела, S - площадь его миделевого сечения, зависит от подобия критериев - Маха числа М и Рейнолъдса числа Re.

Наряду с широким применением эксперим. методов определения донного сопротивления успешно развиваются расчётно-теоретич. модели течения в донной области, основанные на решении полных Навье - Стокса уравнений. Разработаны эффективные численные методы расчёта на ЭВМ течений в донной области разл. тел, пригодные в нек-ром ограниченном диапазоне изменения М и Re.

Литература по донному сопротивлению

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.