дифракция ударной волны

Автомодельная картина дифракции ударной волны на клине.

дифра́кция уда́рной волны́ (от лат. diffractus — разломанный, преломлённый) — процесс нестационарного взаимодействия падающей на тело ударной волны с отражённой волной и возмущениями от обтекаемого тела. Нестационарность процесса наиболее существенна в начальной стадии, когда ударная волна находятся вблизи тела, а при достаточном её удалении движение газа приобретает квазистационарный характер. В случае ударной волны с постоянными значениями газодинамических переменных за фронтом и постоянной скорости движения тела после стадии дифракции устанавливается стационарное течение.

Исследование Д. у. в. в общей постановке является весьма сложной задачей, требующей численного анализа системы нелинейных дифференциальных уравнений. Значительные упрощения возможны в задачах Д. у. в. достаточно малой интенсивности при малых углах отклонения потока, когда применима линеаризованная теория течений. В такой постановке задачи получены аналитические решения для тел простой формы (пластина, клин, стенка с изломом). В процессе дифракции плоской ударной волны на полубесконечных конусе и клине реализуется нестационарное автомодельное течение (см. рис.), допускающее понижение мерности задачи.

Падение ударной волны на летательный аппарат и её дифракция приводят к резкому изменению силовых и особенно моментных характеристик; нестационарные аэродинамические нагрузки могут значительно превосходить свои значения при квазистационарном обтекании.

Литература:
Курант Р., Фридрихс К., Сверхзвуковое течение и ударные волны, пер. с англ., М., 1950;
Баженова Т. В., Гвоздева Л. Г., Нестационарные взаимодействия ударных волн, М., 1977.

В. Н. Голубкин.