В области скоростей, в которой преобладают силы трения, т. е. при числах Рейнольдса, наименьшее сопротивление имеют тела с наименьшей поверхностью. Учитывая возможность наилучшего использования объема, следует рекомендовать сферические тела как тела, обеспечивающие наименьшее сопротивление трения. При скоростях, при которых будут преобладать статические силы давления, т. е. от вышеназванной границы примерно до 0,6 а, наименьшее сопротивление, согласно опытным данным, будут давать тела укороченной формы, а при скоростях до 0,8 тела удлиненной формы, а именно веретенообразные с закругленной головкой и удлиненным заостряющимся концом. Наивыгоднейшее удлинение при этом является функцией скорости в таком виде, что сопротивление трения плюс сопротивление формы будет минимально. Таким образом от формы шара, являющейся наиболее благоприятной при преобладании трения, мы переходим при увеличении скорости к телам более удлиненным. При 30 м/сек наивыгоднейшее отношение диаметра к длине у больших дирижаблей, как известно, равняется 5. При больших скоростях это отношение еще более увеличивается. В области скоростей, в которой преобладают силы инерции и наблюдается местное превышение скорости звука, рекомендуется заострять головку, выбирать еще более удлиненные тела и применять заостренный конец. В области сверхзвуковых скоростей можно, на основании вышеизложенного, выработать уже некоторые правила для получения наименьшего сопротивления воздуха. Дело идет о получении такого тела вращения, средняя часть которого, по практическим основаниям, должна быть выбрана при цилиндрической, или слегка бочкообразной и для которой мы должны определить наиболее выгодную, с точки зрения техники полета, переднюю и заднюю части (нос и корму). Ввиду этого задача подразделяется на две части: выбор формы головной и задней частей. Форма головной части при сверхзвуковых скоростях имеет гораздо большее значение, так как она влияет на волновое сопротивление и сопротивление формы. Попытки найти такую форму образующей головки, при которой сопротивление в направлении продольной оси будет минимальным, делались еще Ньютоном и по существу представляют собой задачу вариационного исчисления. Август решил эту задачу, учитывая только составляющую сопротивления формы от давления Ньютона и получил для меридиональной кривой А1—В1 следующие зависимости. По целому ряду причин, а в особенности потому, что в данном случае нормальное давление принимается независимым от у, это решение не имеет практического значения. На подобных же предположениях основываются и непосредственные расчеты коэффициента заострения для оживальных и конусообразных головок. По Гели, коэффициент заострения оживальных снарядов должен быть пропорционален sin а, что, по-видимому, подтверждается многочисленными опытами. По Гамильтону, среднее значение угла наклона меридиональной линии по отношению к продольной оси имеет решающее значение, так что коэффициенты будут обратно пропорциональны поверхности головки. Делая те же предположения, мы получаем, основываясь на элементарном законе Ньютона, учитывающем только составляющую сопротивления формы от давления. Расхождения отдельных результатов для удлиненных головок будут, следовательно, незначительны, так что пересчет си, на другие отношения диаметра к длине оживальной головки может быть сделан с достаточной точностью при условии, если указанное отношение будет довольно велико. Наибольшее удлинение заостренного конца является, в соответствии с вышесказанным, основным условием для получения минимальных сопротивлений. Мы уже раньше пришли к тому выводу, что минимальный средний угол наклона меридиональной линии по отношению к оси обеспечивает наименьшее сопротивление формы от давления. Заостренная форма головки, выполненная в соответствии с этим требованием, и устранение всех выступающих или вогнутых кромок и ребер и других неправильностей ведет также и к уменьшению волнового сопротивления, что подтверждается опытом и особенно наглядно видно из маховских линий потока. Для обеспечения минимального сопротивления давления в соответствии с вышеизложенным наиболее рациональной формой была бы, при заданной высоте головки, соосно насаженная на средний цилиндр конусообразная головка. Прерывность меридиональной линии в месте соединения с цилиндром должна пыла бы, однако, вызывать там энергичное образование волн, а следовательно, увеличение волнового сопротивления. Кроме того, такая форма не позволяла бы полностью использовать внутреннее пространство, а кроме того, и с эстетической точки зрения ее нельзя признать удовлетворительной. На этом основании, по-видимому, наиболее выгодной формой для наших целей была бы форма головки, принятая для снарядов. Оживальная форма, кроме того, допускает рациональное использование полезного пространства внутри исследуемого тела, так как среднее цилиндрическое пространство распространяется далеко в глубь головки, что, в свою очередь, подчеркивает преимущество удлиненной формы головной части. Форме задней части тела при сверхзвуковых скоростях до сих пор придавали гораздо меньшее значение, что до некоторой степени оправдывалось тем обстоятельством, что подсасывание обычно составляет лишь незначительную часть лобового сопротивления у тех снарядов, форма головки которых выбрана менее благогазодинамически высокоскоростного в данное время форм головки самолета. Условия будут иными, поскольку считается возможным такое удлинение головки, при котором лобовое сопротивление будет представлять очень малую дробную часть от ожидаемого подсасывания тупого заднего конца в том случае, если скорости полета будут ниже. Отсюда само собой вытекает требование, чтобы задней части тела придавалась вытянутая в длину, заостренная форма. Что касается меридиональной линии, то она должна обладать большим радиусом кривизны для того, чтобы по возможности предупредить срыв струй. Таким путем, по крайней мере при скоростях, где о обозначает средний угол наклона меридиональной линии кормы по отношению к оси, удастся в значительной мере уменьшить, который как раз в этих областях достигает значительных размеров, тем более, что сопротивление трения, увеличивающееся с увеличением длины кормовой части, в данном случае не играет большой роли. Некоторое представление о влиянии угла наклона меридиональной линии кормовой части по отношению к оси на разрежение можно себе составить из опытов Бриггса, исследовавшего распределение давления несущих поверхностей при сверхзвуковых скоростях и при различных углах атаки. При очень больших сверхзвуковых скоростях картина меняется постольку, поскольку в этой области коэффициент подсасывания падает ниже значения следовательно, форма кормы уже почти не имеет для нас значения. Следовательно, для очень больших сверхзвуковых скоростей можно принять, что наиболее рациональной формой тела при заданном отношении удлинения будет прямой круглый конус с вершиной, направленной вперед. Таким образом путем чисто теоретических рассуждений в отношении наиболее благоприятных сил воздуха при очень больших сверхзвуковых скоростях грубой схеме высокоскоростного самолете с конусообразным фюзеляжем и плоскими крыльями.