Ломоносовская премия - 1980: А.Л.Гонор, Н.А.Остапенко

Авторами был поставлен и решён ряд вариационных задач о форме пространственного тела наименьшего волнового сопротивления в различных модельных теориях. Было установлено, что минимальным волновым сопротивлением обладают тела существенно неосесимметричной формы, имеющие звёздообразное поперечное сечение. Оказалось, что звёздообразные тела могут иметь в несколько раз меньшее волновое сопротивление, чем эквивалентное тело вращения. Дальнейшее продвижение в изучении обтекания указанных тел с учётом существенно нелинейных эффектов течения идеальной жидкости потребовало создания специальной аналитической теории гиперзвукового обтекания элемента звёздообразного тела – V-образного крыла, с помощью которых был проведён детальный анализ режимов обтекания и сопутствующих разветвлённых волновых структур. Изучение проводилось как для случая сжатия, так и разрежения потока в возмущённой области внутри цикла звёздообразного тела.

Наличие в ударном слое внутри цикла звёздообразного тела ударных волн большой интенсивности, приводящих в большинстве случаев к отрыву пограничного слоя, потребовало исследования структуры течения в области взаимодействия, установления критериев отрыва пограничного слоя, выявления зависимостей, позволяющие оценивать геометрические характеристики отрывных зон, определения их влияния на общую структуру обтекания звёздообразных тел с целью получения данных для корректировки теоретических результатов, полученных на модели идеального газа.

Широкие экспериментальные исследования велись с использованием метода маслосажевой визуализации течения, оптических методов – Теплера и прямотеневого метода для визуализации конических течений, проводились также изучение распределения давления по поверхности тела и измерение аэродинамических характеристик тел звёздообразной формы и эквивалентных им тел вращения.

Были получены данные о зарождении и развитии отрывного течения, возникающего при падении ударных волн на пограничный слой в конических потоках. Было обнаружено существование сверхзвуковых зон в поперечном потоке отрывной области в конических течениях. Установлены универсальные зависимости для геометрии областей отрыва турбулентного пограничного слоя и основные параметры, определяющие характер течения в возмущённой области, в такой многопараметрической задаче, как сверхзвуковое обтекание пространственных тел со звёздообразным поперечным сечением. Выявлено в определённых случаях сильное влияние взаимодействия внутренних ударных волн с пограничным слоем как на режим обтекания звёздообразных тел, который, в частности, может стать нестационарным, так и на аэродинамические характеристики тел звёздообразной формы.

В целом экспериментальные исследования аэродинамических характеристик звёздообразных тел в широком диапазоне чисел Маха полёта показали, что полное сопротивление оптимальных тел звёздообразной формы в два и более раз меньше известных эквивалентных оптимальных тел вращения.