ИСТИНА

Представлены результаты экспериментального исследования сверхзвукового обтекания осесимметричного цилиндрического тела с кольцевым уступом на поверхности под углом атаки. Экспериментальная модель включала цилиндрический корпус диаметром 46 мм и установленный соосно с корпусом выдвижной цилиндрический стержень диаметром 30 мм. Высота кольцевого уступа между боковой поверхностью стержня и поверхностью корпуса была 8 мм. На свободном конце стержня устанавливался конический наконечник. Длина стержня (расстояние между корпусом и основанием конического наконечника) могла меняться в диапазоне 56-160мм. Эксперименты проведены в аэродинамической трубе А-7 НИИ механики МГУ. Рабочая среда – воздух с температурой торможения 270-275 К. Полное давление потока в рабочей части трубы было 4.3×105 Па, число Маха - 3.0 соответственно. Единичное число Рейнольдса 3.7×107м-1. Модель устанавливалась в рабочей части трубы на донной державке. После выхода трубы на рабочий режим производилось перемещение модели на заданный угол атаки, затем осуществлялось непрерывное выдвижение стержня, после чего стержень возвращался в исходное положение. В другой серии опытов при фиксированной длине стержня осуществлялось непрерывное изменение угла атаки в сторону увеличения от 0 до 15° и обратно. В ходе экспериментов осуществлялась видеорегистрация шлирен-изображений картин течения, и регистрировалось давление на стенке уступа на расстоянии 3 мм от поверхности стержня. В рассмотренных диапазонах изменения длины стержня и угла атаки выявлены режимы обтекания, когда давление на подветренной стороне превышает по величине давление на наветренной стороне уступа. При этом на теневых картинах визуализации наблюдается система последовательных косых скачков уплотнения в подветренной области перед уступом, что может быть вызвано поперечным отрывом потока. Прямые (увеличение длины стержня или угла атаки) и обратные (уменьшение длины стержня или угла атаки) кривые изменения давления практически совпадают, что свидетельствует об отсутствии гистерезиса. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 15-01-99623).