Влияние эффекта коллимации на динамику двух осколков метеорного тела одного размера
Авторы: Лукашенко В.Т.
Опубликовано в выпуске: #7(103)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-7-1994
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Исследована задача о сверхзвуковом полете двух осколков метеорного тела одного размера в рамках плоской двумерной постановки с помощью многосеточного метода моделирования динамики системы тел. Изначально тела были расположены друг за другом с небольшим смещением позади расположенного тела перпендикулярно направлению движения. В качестве варьируемого параметра выступала плотность отстающего тела. Соударения между телами рассчитывали согласно формулам абсолютно неупругого удара без слипания тел. Показано, что существует три различных режима динамики системы: разлет тел с продавливанием лидирующего в поперечном направлении, колебания отстающего тела в следе лидирующего тела, постепенное отставание позади расположенного тела от лидирующего тела. При этом колебания отстающего тела в зависимости от его плотности носят либо расходящийся характер с выбросом позади расположенного тела на головную ударную волну от лидирующего тела, либо затухающий характер с выбросом в область дальнего следа лидирующего тела. Конфигурация совместного полета тел непосредственно друг за другом не реализуется.
Литература
[1] Стулов В.П., Мирский В.Н., Вислый А.И. Аэродинамика болидов. Москва, Наука, Физматлит, 1995, 240 с.
[2] Кринов Е.Л. Железный дождь. Москва, Наука, 1981, 192 с.
[3] Borovicka J., Kalenda P. The Moravka meteorite fall: 4. Meteoroid dynamics and fragmentation in the atmosphere. Meteoritics & Planetary Science, 2003, vol. 38, no. 7, pp. 1023–1043. DOI: 10.1111/j.1945-5100.2003.tb00296.x
[4] Borovicka J., Toth J., Igaz A., Spurny P., Kalenda P., Haloda J., Svoren J., Kornos L., Silber E., Brown P., Husarik M. The Kosice meteorite fall: atmospheric trajectory, fragmentation, and orbit. Meteoritics & Planetary Science, 2013, vol. 48, no. 10, pp. 1757–1779. DOI: 10.1111/maps.12078
[5] Барри Н.Г. Аэродинамика фрагментов метеорного тела. Эффект коллимации. Астрономический вестник, 2010, т. 44, № 1, с. 59–64.
[6] Marwege A., Willems S., Gulhan A., Aftosmis M.J., Stern E.C. Superposition method for force estimation on bodies in supersonic and hypersonic flows. Journal of Spacecraft and Rockets, 2018, vol. 55, no. 5, pp. 1166–1180. DOI: 10.2514/1.A34128
[7] Register P.J., Aftosmis M.J., Stern E.C., Brock J.M., Seltner P.M., Willems S., Guelhan A., Mathias D.L. Interactions between asteroid fragments during atmospheric entry. Icarus, 2020, vol. 337, article 113468. DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113468
[8] Барри Н.Г. Динамика двух сферических объектов в сверхзвуковом потоке. Доклады Академии Наук, 2010, т. 434, № 5, с. 620–621.
[9] Лукашенко В.Т., Максимов Ф.А. Математическая модель разлета осколков метеорного тела после разрушения. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2017-9-1669
[10] Лукашенко В.Т., Максимов Ф.А. Моделирование соударений двух одинаковых осколков метеорного тела, расположенных друг за другом. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, вып. 6. DOI: 10.18698/2308-6033-2019-6-1884
[11] Ждан И.А., Стулов В.П., Стулов П.В. Аэродинамическое взаимодействие двух тел в сверхзвуковом потоке. Доклады Академии наук, 2004, т. 396, № 2, с. 191–193.
[12] Ждан И.А., Стулов В.П., Стулов П.В. Трехмерные конфигурации фрагментов разрушенного тела в сверхзвуковом потоке. Доклады Академии наук, 2005, т. 404, № 4, с. 486–490.
[13] Андрущенко В.А., Лукашенко В.Т., Максимов Ф.А., Мурашки И.В., Сызранова Н.Г., Шевелев Ю.Д. Комплексное математическое исследование падения болидов в атмосфере с завершающим множественным взрывом. Журнал вычислительной математики и математической физики, 2018, т. 58, № 8, с. 97–112. DOI: 10.31857/S004446690002005-6
[14] Максимов Ф.А. Сверхзвуковое обтекание системы тел. Компьютерные исследования и моделирование, 2013, т. 5, № 6, с. 969–980. DOI: 10.20537/2076-7633-2013-5-6-969-980
[15] Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. Москва, Наука, 1977, 224 с.
[16] Тригуба А.М., Штагер Е.В. Приближенные способы оценки коэффициента восстановления при соударении упругих тел. Современные наукоемкие технологии, 2014, № 5–1, с. 91–93.