Процессы, происходящие при обтекании простого тела, не изменяющиеся и при наличии тела с более сложной формой меридионального сечения, могут быть распределены на три зоны: Зона I. Скачок давления и адиабатическое сжатие до давления р„ о которых мы уже говорили. Зона II. Расширение до давления р2 в начале этой зоны, причем это же давление сохраняется затем по всей зоне. Такое расширение можно приближенно рассматривать как плоский поток и рассчитывать при помощи первого случая теории Мейера (поток, обтекающий выпуклые углы, при угле отклонения). Наше предположение, что притекающий поток представляет собой чистый параллельный поток, не вполне правильно. Зона III. Вначале дальнейшее расширение согласно теории Майера под углом, которое приближенно можно решить так же, как плоскую задачу. Угол отклонения линий тока должен, однако, при удалении от оси становиться все меньше — аналогично зоне I, но в обратном смысле. Таким образом в зоне III наблюдается дополнительное адиабатическое расширение, а в конце этой зоны — скачок давления, благодаря которому направление потока и давление снова получается таким, как в невозмущенном воздухе. Эта область уже не имеет значения для интересующего нас распределения давления. Исследование потока в зоне III можно было бы производить, пользуясь тем же способом Буземана. который нами применялся для зоны I, путем его простого обращения, что вполне допустимо согласно основным теоремам течения при сверхзвуковых скоростях. Как скорость v3, так и давление р3 по всей зоне III будут постоянными. Подобного рода подсчет давления в зоне III будет, однако, только проблематичным, так как при предположенном нами прерывном переходе меридионального течения зоны II к зоне III, конечно, будет происходить срыв струй даже для тел наилучшей формы. Такого рода срыв струй совершенно изменяет распределение давления и делает невозможным аналитический расчет. Метод этот совершенно теряет свое значение и для остальных зон, как только волна Маха будет прилегать к оболочке тела.
Предельные и суммарные кривые полного сопротивления
Для практических целей, по-видимому, будет вполне рационально объединение отдельных составляющих сопротивления в предельные и суммарные кривые при анализе подъемной силы. Общее сопротивление тела, движущегося со скоростью большей, чем скорость звука, составляется согласно вышеизложенному из четырех компонентов: сопротивления трения, сопротивления формы от давления, сопротивления формы от засасывания, волнового сопротивления. Коэффициент сопротивления формы от давления при скоростях ниже скорости звука или при скоростях несколько больших, чем скорость звука, будет зависеть от скорости, а при очень больших скоростях, когда большая часть головной части тела находится в невозмущенном потоке. Кривая, при малых скоростях может быть рассчитана, основываясь на этом предельном значении, по формуле Прандтля. Коэффициент сопротивления от засасывания равняется 165 300 начиная со скоростей полета от 2,23а для тел с вогнутой ладней частью, а также начиная от соответственно более высоких скоростей при наличии задней части с хорошей обтекаемой формой. Коэффициент волнового сопротивления был рассчитан Зоммерфельдом. При этом следует иметь в виду, что волновое сопротивление головной части удлиненной хорошей формы может быть доведено до ничтожно малой величины. Более точное определенно я чрезвычайно трудно ввиду того, что распределение давления у головки снаряда изменяется в зависимости от скорости. Если мы определим, наконец, к., таким образом, что при г = 1300 м/сек суммарная кривая сопротивления будет совпадать с опытной кривой этого же снаряда, то мы получим такое течение кривой полного сопротивления и его отдельных составляющих. Таким образом мы имеем возможность, объединяя результаты опытов, выполнимых лишь при известных предельных скоростях с суммарными кривыми сопротивления, сделать известные заключения о вероятном протекании кривой сопротивления и получить некоторые исходные точки относительно вероятного сопротивления головных частей тел других форм. При пользовании результатами опытов следует помнить, что cw не является независимым от d, так как это было нами предположено. Так, Эбергардт сообщает, что удельное сопротивление уменьшается при увеличении калибра рассмотренного выше оживального снаряда с закруглением в три калибра, а именно: В дальнейшем мы рассмотрим главнейшие результаты опытов, порученные в отношении сопротивления при сверхзвуковых скоростях.