ИСТИНА

При проведении натурных испытаний ядерного оружия обнаружилось неожиданное воздействие образующейся при ядерном взрыве ударной волны (УВ) не только в направлении своего движения вдоль земной поверхности, но и ее воздействие вверх от поверхности земли. Это явление удалось объяснить образованием предвестника –косого скачка, опережающего УВ, распространяющуюся в горячем приземном атмосферном слое, прогретом раскаленной тепловым излучением ядерного взрыва земной поверхностью. Анализ модельных задач показал [ 1 ], что при повышении температуры среды перед фронтом УВ (при покое среды и постоянном давлении в ней) волна ускоряется. Т.о. наличие продольнопротяженных областей нагретого газа приведет к глобальной перестройке распространяющейся в такую среду УВ. Простейшей для исследования модельной задачей такого рода является рассмотрение, в плоской геометрии, течения, возникающего при распространении прямой УВ в область покоящегося газа с пренебрежимо малой толщины слоем нагретого газа бесконечной протяженности в направлении движения УВ. В такой постановке задача становится автомодельной [ 2 ], предвестник клинообразной формы, выдаваясь вперед с поверхности фронта УВ, растет со временем. Но нет ли предела этому росту? Возможны ли предельные стационарные конфигурации? За фронтом прямой УВ течение тормозится до дозвукового, возмущения из областей сзади УВ догоняют ее фронт и могут изменять интенсивность УВ. В области с каналом нагретого газа предвестник образуют слабые косые УВ, течение за ними сверхзвуковое, оно не столько тормозится, сколько отклоняется в стороны, область перестройки потока в предвестнике увеличивается подобно выдвигающемуся из фронта УВ воображаемому клину. Казалось бы, слабые возмущения из пройденных УВ областей этих косых фронтов не достигают. В таких условиях причин изменения скорости роста предвестника, определяемой температурой нагретого канала (она постоянна), не усматривается. Однако детальное рассмотрение течения позволяет такие причины обнаружить. Компьютерное моделирование показало [ 2 ] наличие в сложной структуре «тела» предвестника возвратных течений к его вершине, раскручивание которых будет расходовать поступающую из нагретого канала энергию. Т.о. усматривается аналогия течения в «теле» предвестника обтеканию выступа на ограничивающей течение поверхности дозвуковым потоком газа –задаче, с которой столкнулись автомобилестроители. Там установка обтекателя на кабину перед кузовом предотвращает образование в уступе над кабиной вихря и его дальнейшее раскручивание, что приводит к экономии топлива в среднем на 10%. При обтекании выступа течение формирует твердая стенка, в случае образования предвестника перед УВ течение более сложное, с разворотом потока системой косых УВ и волн разрежения. Условие стационарности процесса есть равенство притока энергии из нагретого канала удвоенной энергии образующегося вихря (их два): . ЛИТЕРАТУРА. 1. Богданов А.Н. Динамика ударных волн в средах с продольной стратификацией// Докл. РАН. Т. 491, с. 5–6. 2. Артемьев В.И., Маркович И.Э., Немчинов И.В., Суляев В.А. Двумерное автомодельное движение сильной ударной волны над нагретой поверхностью// Докл. АН СССР, т. 293, № 5. 1987. С. 1082–1084.