Если длина свободного пути молекул меньше размеров пространств, в которое втекает газ, то, как известно, скорость истечения может превосходить наиболее вероятную молекулярную скорость. Согласно законам газовой динамики, при истечении двухатомного газа в пустоту его направленная скорость сможет быть, примерно, в 1,87 раз молекулярного движения за больше, чем наиболее вероятная при ударе о тыльную молекулярная скорость, плоской пластинки. Если длина свободного пути сравнима с размерами полого пространства или даже превосходит последние (как принято ранее), то в условиях, создающихся позади быстро движущейся пластинки, количество взаимных столкновений молекул, происходящих при истечении, — недостаточно для ускорения их движения. Поэтому в пространстве позади пластинки молекулы движутся со своей обычной скоростью. Действительные силы, действующие начальную сторону пластинки, могут быть определены тем же метолом, который применялся при выводе формул. Отличие состоит только в том, что ранее скорость была направлена к пластинке, теперь от нее. Направленная скорость отдельных молекул и скорость их беспорядочного движения с, (последняя может иметь произвольное направление) дают результирующую из следующих доставляющих. Влияние некоторой пластичности отражения (особенно при малых углах атаки) может быть оценено, исходя из сообщений, примененных при выводе, по которой может быть определен коэффициент пластичности и для этого случая.
Примеры применения
С помощью соотношений, полученных в предыдущих разделах, можно оценить усилия, действующие на поверхность тела любой формы, движущегося со скоростью от 2000 до 8000 м/сек на высоте свыше 100 км, если сделать определенные предположения о составе воздуха на данных высотах. Силы воздействия воздуха разделяются на действующие нормально к рассматриваемой поверхности (давление) и касательно к ней (трение). Интересно отметить, что давление на пластинку сильно возрастает при увеличении скорости даже при угле атаки а=0, если отражение молекул диффузное. Эти данные могут быть использованы для определения аэродинамических коэффициентов тела в водородной атмосфере. В случае, когда поверхность тела образована плоскостями, рассматривают каждую плоскость отдельно, учитывая ее угол. Тонкие высокоскоростные профили, например, неоднократно предлагаемые клиновидный и через профили, могут быть приравнены к бесконечно тонкой пластинке. Аэродинамические коэффициенты профилей умеренных толщин незначительно отличаются от коэффициентов пластинки. Качество крыла в исследуемой нами области течения значительно хуже, чем в газодинамической области. Необходимо, однако, указать, что этот недостаток несколько смягчителей тем обстоятельством, что при полете по искривлен ному пути с большой скоростью возникает заметная центробежная сила, разгружающая крылья. Коэффициенты сопротивления при осевом обтекании снарядообразного тела вращения с оживальной головкой (с радиусом закругления в три калибра) и цилиндрическим корпусом. Показано также уменьшение сопротивления при изменении формы донышка снаряда (снятие фаски). Эти данные могут быть получены, если заменить оживальную часть большим числом конических поясков, каждый из которых является поверхностью со своим углом атаки. Результаты расчета еще раз показывают, кто коэффициенты сопротивления, а следовательно, и силы трения в сильно разреженной атмосфере чрезвычайно велики. Снятие фаски на конце снаряда существенно уменьшает коэффициент сопротивления, который может быть снижен таким мероприятием до 70% первоначальной величины. Таким же методом, хотя и несколько более громоздким, можно определить силы воздействия воздуха при обтекании снаряда, самолета и т. п. под данным углом атаки
Примеры применения
С помощью соотношений, полученных в предыдущих разделах, можно оценить усилия, действующие на поверхность тела любой формы, движущегося со скоростью от 2000 до 8000 м/сек на высоте свыше 100 км, если сделать определенные предположения о составе воздуха на данных высотах. Силы воздействия воздуха разделяются на действующие нормально к рассматриваемой поверхности (давление) и касательно к ней (трение). Интересно отметить, что давление на пластинку сильно возрастает при увеличении скорости даже при угле атаки а=0, если отражение молекул диффузное. Эти данные могут быть использованы для определения аэродинамических коэффициентов тела в водородной атмосфере. В случае, когда поверхность тела образована плоскостями, рассматривают каждую плоскость отдельно, учитывая ее угол. Тонкие высокоскоростные профили, например, неоднократно предлагаемые клиновидный и через профили, могут быть приравнены к бесконечно тонкой пластинке. Аэродинамические коэффициенты профилей умеренных толщин незначительно отличаются от коэффициентов пластинки. Качество крыла в исследуемой нами области течения значительно хуже, чем в газодинамической области. Необходимо, однако, указать, что этот недостаток несколько смягчителей тем обстоятельством, что при полете по искривлен ному пути с большой скоростью возникает заметная центробежная сила, разгружающая крылья. Коэффициенты сопротивления при осевом обтекании снарядообразного тела вращения с оживальной головкой (с радиусом закругления в три калибра) и цилиндрическим корпусом. Показано также уменьшение сопротивления при изменении формы донышка снаряда (снятие фаски). Эти данные могут быть получены, если заменить оживальную часть большим числом конических поясков, каждый из которых является поверхностью со своим углом атаки. Результаты расчета еще раз показывают, кто коэффициенты сопротивления, а следовательно, и силы трения в сильно разреженной атмосфере чрезвычайно велики. Снятие фаски на конце снаряда существенно уменьшает коэффициент сопротивления, который может быть снижен таким мероприятием до 70% первоначальной величины. Таким же методом, хотя и несколько более громоздким, можно определить силы воздействия воздуха при обтекании снаряда, самолета и т. п. под данным углом атаки