За большой вклад в разработку проектов новых отечественных кораблей специалисты ЦАГИ по гидродинамике А.Н. Добровольский, М.Н. Веселовский, А.С. Перельмутр, Л.А. Эпштейн в 1948 г. были удостоены Государственной премии СССР.

В послевоенный период в стране началось бурное развитие ракетного оружия. Перед промышленностью остро встала задача создать ракеты с подводным стартом. Естественно, что исследования гидродинамического отделения ЦАГИ в значительной степени сосредоточились на проблемах гидродинамики высоких скоростей. Изучалось движение тел па большой скорости в режимах развитой кавитации и при пересечении границы раздела поверхности «вода-воздух».

В середине 1940-х гг. А.Л. Эпштейн опубликовал в «Трудах ЦАГИ» результата своих исследований по проблемам возникновения и развития кавитации. Эти исследования позволили другим специалистам сосредоточиться на изучении и описании собственно развитых кавитационных полостей, что давало возможность осуществить революционный прорыв в сверхскоростном движении под водой.

Уже на ранних стадиях изучения развитых кавитационных течений стало ясно, что гидродинамическое сопротивление тел, движущихся в режиме развитой кавитации, определяется сопротивлением головной части, формирующей каверну, и числом кавитации. Собственно размеры, масса тела, его форма не играют роли, если тело укладывается в габариты каверны. Открывалась возможность создать качественно новые скоростные подводные объекты. Конечно, сначала следовало понять основные закономерности формирования каверн, научиться рассчитывать их размеры, оцепить потребную энергетику силовых установок.

Вокруг данной тематики сформировалась научная школа со специфическими методами исследований и специализированной экспериментальной базой. Развитию этой школы способствовали такие видные ученые и исследователи, как Г.В. Логвинович, Л.А. Эпштейн, М.Г Щеглова, О.П. Шорыгин, Г.В. Уваров, Ю.Ф. Журавлев, Э.В. Парышев, Е.Н. Канапкин, М.Ю. Цейтлин, Е.А. Федоров, и многие более молодые ученые.

Важный для практики случай представляет собой развитая кавитация при наличии поддува газа в каверну. Именно за счет поддува удается реализовать многие положительные стороны течений с развитой кавитацией. Однако в случае искусственной подачи газа в каверну она превращается в сложную динамическую систему, требующую специального изучения проблем уноса газа и собственной устойчивости. Динамическая теория тонких осесимметричных каверн, заполненных упругим газом, была развита Э.В. Парышевым. Ему удалось качественно и количественно объяснить возникновение пульсаций каверны, выявить условия ее устойчивости и наметить гипотетическую возможность активного управления устойчивостью каверны за счет изменения объема специальной вспомогательной полости. Эта работа была отмечена премией им. Н.Е. Жуковского за 1986 г.

Обширные экспериментальные работы но взаимодействию каверны со струями поддува провели Ю.Ф. Журавлев и А.А. Болдырев.

С конца 1940-х гг. физические исследования и теоретические оценки особенностей формирования каверн позволили начать попытки создания скоростного объекта, движущегося в режиме развитой кавитации.

Первые самоходные опытные образцы удалось реализовать при более высоком, чем ожидалось, уровне сопротивления. Потребовались тщательные исследования, прежде всего экспериментальные, по обоснованию оптимальной формы корпуса, способов осуществления поддува в каверну, методов обеспечения устойчивости и управляемости.

К 1960 г. концепция суперкавитирующего объекта обрела законченность, что дало возможность поставить вопрос его практической разработки.

Решительный прорыв в практической реализации суперкавитационных режимов движения был сделан после принятия в 1961 г. постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР о разработке соответствующих скоростных объектов, ас 1964 г. решением ВПК при Совете Министров научное руководство программой было возложено на ЦАГИ в лице Г.В. Логвиновича. Постановление имело целый ряд важнейших последствий:

— определился разработчик сверхскоростного объекта — нынешнее ОАО Г11ПП «Регион»;

— тематика суперкавитационных течений получила импульс к развитию в целом ряде ведущих НИИ страны, прежде всего в НИИ механики МГУ. ИГ СО АН, ИГ АН УССР и др.;

— появилась возможность резко обновить и расширить экспериментальную базу ЦАГИ по скоростной гидродинамике'.

Существеннейшим элементом развития экспериментальной базы ЦАГИ стало создание инфраструктуры, обеспечивающей разработку, постройку и испытания крупномасштабных самоходных моделей-лабораторий, получивших по калибру корпуса общее название М-205. Модели оснащались двигателем, системой автоматического управления, бортовыми регистраторами. В общей сложности было выполнено около тысячи пусков моделей.

Наряду с исследованиями стационарных или почти стационарных режимов кавитационного обтекания появилась необходимость изучения нестационарных кавитационных течений, возникающих при быстром входе в воду тел различной формы.

Перейти на страницу:

Похожие книги