Для решения поставленных выше задач большое внимание в течение последних двух десятилетий уделялось исследованию удара капель при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях по поверхности слоистых, неметаллических композиционных и керамических материалов. Конструкторы паровых турбин интересуются главным образом результатами исследований эрозии металлов.[ ...]
Кроме того, в этот же период интерес к ударному воздействию капель воды возрос также в связи с проблемами, возникающими при полете ракет сквозь области, насыщенные атмосферной влагой или каплями дождя. В этом случае капли водьг сталкиваются с поверхностью ракеты со скоростью 1000— 8000 м/с. Данная проблема рассмотрена недавно в работе [88], Наибольшему разрушению подвержены наконечник, теплозащитное покрытие и управляющие поверхности возвращаемых аппаратов. При указанных скоростях даже удар одиночной капли вызывает, как правило, образование кратера. Проблема сводится к исследованию уноса массы в результате образования кратеров под действием многократных ударов. На поверхности: возвращаемых аппаратов процесс возникновения кратеров-сопровождается уносом массы теплозащитного материала и воздействием высоких давлений торможения.[ ...]
В ранних работах исследовалось образование кратеров в пластичных металлах, однако для головных частей возвращаемых аппаратов перспективными становятся углеродные материалы, характеристики которых в последнее время удалось в значительной степени улучшить. Недавно для изготовления наконечников возвращаемых аппаратов и сопел ракетных двигателей стали применять углерод-углеродные композиционные материалы, которые содержат многомерные волокнистые структуры и переплетения отдельных компонентов. Для таких материалов необходимо существенно уточнить представление об ударе с гиперзвуковой скоростью, которое первоначально было получено для однородных изотропных материалов.[ ...]
В рамках данной обзорной главы рассматриваются лишь такие теории процесса удара жидкости, которые справедливы для широкого диапазона скоростей и основаны хотя и на схематизированных, но качественно правильных представлениях относительно экспериментально наблюдаемых форм деформации и разрушения. Ниже описаны как аналитические, так и численные методы расчета. Но в этом плане обзор не является полным, поскольку основное внимание уделяется физической сущности исследуемого явления и выбору типичных методов решения затронутой проблемы на основании опубликованных данных, а также даются рекомендации относительно дополнительных исследований в тех областях, где еще не получено достаточно точных решений.[ ...]
Как правило, в предложенных методах расчета не рассматриваются вопросы, связанные с прохождением капель воды через ударный слой, а также с влиянием других аэродинамических эффектов, от которых зависит состояние и число капель воды, падающих на поверхность. Это — тема отдельного исследования, которое должно проводиться с учетом конкретных условий. Обычно в качестве преграды рассматривают полубес-конечное тело с плоской поверхностью, поэтому в дальнейшем основное внимание будет сосредоточен© на выявлении локальных свойств процесса удара, не зависящих от геометрии пре-трады. Как правило, считается, что удар жидкости происходит по нормали к поверхности преграды.[ ...]
Вернуться к оглавлению