волновое сопротивление

волново́е сопротивле́ние в аэродинамике — часть сопротивления аэродинамического, возникающая при достаточно большой скорости полёта, когда Маха число полета М∞ превышает критическое М_*. Его появление обусловлено тем, что при переходе от докритического обтекания (М_* < М_∞) к сверхкритическому (М_* < М_∞ < 1) вблизи поверхности летательного аппарата (как правило, на крыле) формируются местные сверхзвуковые зоны (области со сверхзвуковыми скоростями газа), замыкающиеся скачками уплотнения, а при сверхзвуковом обтекании (М_∞ > l) образуется головной скачок уплотнения и, возможно, ряд внутренних скачков. Переход части кинетической энергии в тепловую энергию газа в таких скачках (ударных волнах) приводит к дополнительной силе, действующей противоположно направлению движения летательного аппарата. Это и есть сила В. с. Непосредственная связь В. с. со сверхкритическим (или сверхзвуковым) обтеканием и скачками уплотнения выражается также в том, что оно определяется суммарным приращением энтропии газа при переходе через скачок или систему скачков уплотнения.

Резкий рост сопротивления на сверхкритическом режиме и необходимое для перехода через скорость звука увеличение тяги двигателей летательного аппарата связаны с тем, что В. с. возрастает пропорционально (М_∞ – М_*)³. С целью уменьшения сопротивления и увеличения аэродинамического качества используются профили с возможно большим значением критического числа Маха (сверхкритические профили). Широкое распространение получили стреловидные и треугольные крылья, для которых вследствие скольжения принципа значение М_* может быть существенно выше, чем для прямого крыла, а скачки уплотнения при сверхзвуковом обтекании значительно слабее.

Литература:
Христианович С. А., Механика сплошной среды, М., 1981;
Лойцянский Л. Г., Механика жидкости и газа, 6 изд., М., 1987;
Oswatisch K., Gas dynamics, N.Y., 1956.

В. Н. Голубкин.