Численное исследование задач внешней и внутренней аэродинамики
В книге изложена математическая постановка ряда двумерных задач внешней и внутренней аэродинамики, связанных с обтеканием тел до-, транс- и сверхзвуковым потоком вязкого совершенного газа и течением газа в плоских и осесимметричных каналах. Описан метод численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса и Рейнольдса в предположении Буссинеска относительно рейнольдсовых напряжений с использованием двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности. Проанализирован обширный расчетный материал по обтеканию тел и движению газа в каналах простой конфигурации при наличии областей отрывного течения (круговой цилиндр, ромбовидный профиль, осесимметричные и плоские каналы, течение газа в высокотемпературной аэродинамической трубе) в широком диапазоне изменения определяющих параметров задачи. Монография рассчитана на научных сотрудников и инженеров в области аэродинамики, аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов, специализирующихся в области теоретической, вычислительной и прикладной аэродинамики.
Аэротермодинамика элементов летательных аппаратов при стационарном и нестационарном сверхзвуковом отрывном обтекании
В монографии исследованы симметричные и несимметричные отрывные течения и их перестройка около пар тел различной формы в широком диапазоне чисел Маха и Рейнольдса. Дан анализ нестационарных отрывных течений около различных тел (сфера, торец, конус), впереди которых установлена невращающаяся или вращающаяся игла с плоским насадком на конце (клин, пластина). Представлены результаты исследования отрывных течений в области взаимодействия колеблющегося вдоль потока с заданной частотой и амплитудой скачка уплотнения (различной интенсивности) с пограничным слоем на пластине при ламинарном, переходном и турбулентном режимах обтекания. Рассмотрены отрывные течения около пар тел при разгоне, торможении и дискретном изменении чисел Маха потока на до-, транс- и сверхзвуковых режимах. Результаты вышеперечисленных фундаментальных исследований широко используются в промышленных испытаниях новых образцов авиационно-космической техники и артиллерийского вооружения. Издание осуществлено при финансовой и организационной поддержке ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт» им. профессора Н.Е. Жуковского.
Антропогенная нагрузка на экосистемы Костомукшского природного заповедника
В книге представлены результаты изучения (методом статистики траекторий движения воздушных масс) антропогенного вклада в загрязнение окружающей среды района Костомукшского заповедника (центральная Карелия) при переносе ряда аэрозольных примесей в атмосфере. Приводятся оценки среднего (за 2000–2009 гг.) уровня загрязнения Ni, Cu, Pb, Fe, Al и сажей воздуха и осадков в районе Костомукшского заповедника от ближайших и удаленных источников различных типов. Впервые выполнены оценки эмиссии в атмосферу железа и алюминия от карьера Костомукшского горно-обогатительного комбината, а также вклада трансграничного атмосферного переноса тяжелых металлов со стороны Финляндии. Полученные результаты могут быть использованы для развития новых подходов и технологий в области рационального природопользования, для развития методов мониторинга, контроля, анализа и прогнозирования состояния окружающей среды, минимизации ее загрязнения. Книга предназначена научным работникам, преподавателям и студентам, специализирующимся в области экологии, рационального природопользования, физики атмосферы и просто любознательным читателям. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 13-05-07001.
Функциональные уравнения дискретной математики
В книге исследуются функциональные уравнения для классов булевых функций, функций многозначной логики, функций счетнозначной логики и функций автоматного типа. Основная решаемая проблема – определимость множеств функций системами функциональных уравнений над произвольными множествами функций. Для научных сотрудников, аспирантов и преподавателей высшей школы, специализирующихся в области дискретной математики.
Спутниковая радиотомография ионосферы
В монографии рассматриваются проблемы электрофизики ионосферы, связанные с методами и технологиями исследования состояния ионосферной плазмы при помощи средств космического томографического радиомониторинга. Излагаются современные и перспективные методики спутниковой лучевой радиотомографии, проводится анализ аппаратно-программных средств бортового и наземного базирования, используемых при восстановлении вертикальных разрезов электронного содержания ионосферы. Предложен оригинальный способ глобального радиотомографического зондирования с применением кластеров малогабаритных космических аппаратов. Обобщен более чем десятилетний опыт исследований, проведенных авторами в рамках Федеральной космической программы, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 гг.», а также при выполнении грантов РФФИ и международных проектов. Книга предназначена студентам старших курсов, аспирантам и научным работникам, специализирующимся в области прикладных задач электрофизики, дистанционного аэрокосмического зондирования и геофизики. Рецензенты: С. А. Пулинец, доктор физико-математических наук, профессор А. С. Селиванов, доктор технических наук, профессор.
Основы механики голономных и неголономных систем
Учебное пособие «Основы механики голономных и неголономных систем» дополняет курс теоретической механики, читаемый автором в течение ряда лет на факультете математики и компьютерных технологий Чеченского государственного университета. Теоретический материал проиллюстрирован достаточным количеством примеров и задач. Пособие рассчитано на студентов и аспирантов университетов, а также на специалистов в области аналитической механики. Допущено Учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям 010100 «Математика», 010800 «Механика и математическое моделирование».
Конвективный теплообмен летательных аппаратов
Приведены результаты систематизации исследований конвективного теплообмена летательных аппаратов на атмосферном участке полета, в том числе с учетом влияния трехмерности течения, неравновесных физико-химических процессов в газе и на поверхности аппарата, ламинарно-турбулентного перехода пограничного слоя. Изложены постановки и методы решения основных задач теплообмена как в рамках теории пограничного слоя, так и с использованием общих уравнений Навье–Стокса, особенности экспериментального определения тепловых нагрузок на моделях летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Представлены многочисленные примеры апробации расчетных методов, в том числе на основе сравнения с данными трубных и летных экспериментов. В ряде случаев получены полезные для инженерной практики аппроксимационные зависимости для оперативных расчетов тепловых потоков. Книга рассчитана на специалистов, работающих в аэрокосмической промышленности, студентов и аспирантов соответствующего профиля.
Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов
В монографии представлены обобщенные результаты теоретических и экспериментальных исследований взаимодействия лазерного излучения с металлами при лазерной резке листовых материалов. Внимание уделено построению физико-математических моделей с учетом многообразия теплофизических процессов, главными из которых являются нагрев, плавление и удаление продуктов газовой струей. Предложена вычислительная технология моделирования пространственных струйных течений рабочего газа, имеющих место при лазерной резке толстолистовых материалов. Представлены оригинальные результаты наблюдения и визуализации процессов внутри лазерного реза в лабораторных условиях. Описаны результаты экспериментальных исследований, выполненных на автоматизированном лазерном технологическом комплексе ИТПМ СО РАН по лазерной резке толстых листов нержавеющей, малоуглеродистой сталей и титана. Для специалистов в области лазерной обработки конструкционных материалов, а также для аспирантов, магистрантов и студентов университетов. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07111, не подлежит продаже
Новые нелинейные методы управления полетом
В книге впервые с общенаучной точки зрения решается крупная прикладная проблема синтеза объективных законов управления нелинейными, многомерными и многосвязными объектами летательными аппаратами (ЛА). Эти законы обеспечивают асимптотическую устойчивость в целом, параметрическую робастность и инвариантность к внешним возмущениям замкнутой системы «ЛА–автопилот». В книге рассмотрено применение новых принципов и нелинейных методов синергетической теории управления для решения разнообразных задач аналитического синтеза автопилотов, обеспечивающих требуемые характеристики и режимы движения ЛА. Предсказано решение задач аналитического синтеза систем взаимосвязанного управления пространственным движением ЛА и пространственной ориентацией космических ЛА. Значительная часть книги посвящена проблемам управления ЛА класса «самолетамфибия». Книга адресована студентам, аспирантам и специалистам, интересующимся проблемами динамики полета и управления движением современных и перспективных ЛА.
Аэродинамика воздушных винтов и винтокольцевых движителей
В монографии обобщены результаты исследований, проведенных автором в области аэродинамики воздушных винтов и винтокольцевых движителей. Рассмотрены характеристики одиночных, соосных, двухрядных винтов при различном числе лопастей в профилированном кольце и без кольца. Даны характеристики воздушных винтов и винтокольцевых движителей на режиме реверса, косой обдувки, при наличии механизации и без нее. Приведены данные по влиянию кривизны профилей и покрытия винта на аэродинамические характеристики, влиянию зазора между концами лопастей и внутренней поверхностью кольца, хорды профиля кольца, спрямляющего аппарата и конусной приставки. Рассмотрены обтекание лопасти воздушного винта, распространение отрыва на вращающейся лопасти, влияние малых чисел Рейнольдса, особенности обтекания на режиме реверса воздушного винта и винтокольцевого движителя. Представлены характеристики винтовых профилей. Книга предназначена научно-техническим работникам, аспирантам и студентам авиационных специальностей вузов. Издание осуществлено при финансовой и организационной поддержке ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт» им. профессора Н.Е. Жуковского.