46
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
T
0
= 280 K на расстоянии 1 a.e. (150 млн км) от Солнца. Такое тело
будем называть
идеальным метеороидом
(
ИМ). Рассмотрение дина-
мики ИМ важно, по крайней мере, с трех точек зрения. Во-первых,
баллистика ИМ поддается полному и простому математическому
анализу в аналитическом виде. Во-вторых, многие качественные и
отчасти количественные выводы теории ИМ остаются верными и при
реальном взаимодействии очень мелких (
R
м
< 2…20 см) и очень
крупных (
R
м
> 103 см) метеороидов с атмосферой планеты до начала
их механического разрушения под действием массовых сил инерции
и аэродинамических поверхностных сил. В-третьих, определяемые
параметры взаимодействия (максимальное торможение, максималь-
ная потеря кинетической энергии и др.) ИМ будут опорными пара-
метрами для облегчения интерпретации взаимодействия реального
метеороида с атмосферой.
При движении тупого тела со сверхзвуковой скоростью перед
ним возникает ударная волна и течение между нею и телом будет
смешанным (рис. 2), т. е. состоящим из дозвуковой и сверхзвуковой
областей, разделенных звуковой поверхностью [1].
Это обстоятельство является основным при решении стационар-
ной задачи обтекания, которая математически формулируется как
краевая задача для системы нелинейных уравнений газовой динами-
Рис. 2. Схема гиперзвукового обтекания физической модели кометы
с интенсивным поверхностным массообменом:
F
—
ударная волна;
H
—
разделяющая линия тока;
G
—
поверхность сферической
кометы
;
(
Θ, r
) —
сферическая система координат;
U
,
V
,
u
,
v —
составляющие век-
тора скорости
W
и
w
соответственно до и после контактной поверхности;
Θ
вд
—
угол вектора уноса массы