Исследование аэродинамического взаимодействия фрагментов метеорного тела


Просмотр статьи
PDF, 1002,8 КБ

The study of aerodynamic interactions between meteoroid fragments

An algorithm is presented for solving coupled aerodynamic and ballistic problems, based on the simulation method with the use of a grid system and that allows to consider a flight for a system of bodies taking into account deceleration, relative movement of bodies and rotation. The algorithm is used to study the separation of two identical bodies of rectangular shape with different values of the initial moment of inertia. The rotation leads to the fact that the bodies fly apart not only under the action of a repulsive aerodynamic force, but also due to a lifting force appearing because of the body tilt. Additional lateral speed is acquired after the flight section of bodies with significant interference. When rotation is taken into account, the separation velocity of two meteoroid fragments of rectangular shape may increase up to three times in comparison with situation when it is assumed that the bodies do not rotate. The study was carried out with the aim of assessing the influence of various factors on the speed of separation of meteoroid fragments in order to help with construction of possible trajectories of meteorites that fell onto the Earth's surface

modeling, meteoroid, fragmentation, interference, rotation

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.20.1.827


Том 20, выпуск 1, 2019 год



Представлен алгоритм решения сопряженной аэродинамической и баллистической задач, основанный на методе моделирования с использованием системы сеток и позволяющий рассматривать полет системы тел с учетом торможения, относительного перемещения тел и вращения. Алгоритм применен для исследования разлета двух одинаковых тел прямоугольной формы при различных значениях начального момента инерции. Вращение приводит к тому, что тела разлетаются не только под действием расталкивающей аэродинамической силы, но и подъемной силы, возникающей из-за наклона тел. Дополнительная боковая скорость приобретается после участка полета тел со значительной интерференцией. При учете вращения скорость разлета двух осколков метеорного тела прямоугольной формы может увеличиваться до трех раз по сравнению с вариантом, когда предполагается, что тела не вращаются. Исследование проведено с целью оценки влияния различных факторов на скорость разлета осколков метеорного тела после разрушения для построения возможных траекторий выпавших на поверхность Земли метеоритов

моделирование, метеорное тело, фрагментация, интерференция, вращение

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.20.1.827


Том 20, выпуск 1, 2019 год



1. Григорян С. С. О движении и разрушении метеоритов в атмосфере планет // Космические исследования. 1979. Т. 17, № 6. С. 875–893.
2. Стулов В.П., Мирский В.Н., Вислый А.И. Аэродинамика болидов. М.: Наука. Физматлит, 1995. 240 с.
3. Ждан И.А., Стулов В.П., Стулов П.В., Турчак Л.И. Коэффициенты сопротивления тел метеорных форм // Астрономический вестник. 2007. Т.41, № 6. С.544–547.
4. Грицевич М.И. Оценка конечной массы крупных метеорных тел // Доклады Академии наук. 2008. Т. 423, № 1. С. 44–51.
5. Сызранова Н.Г., Андрущенко В.А. Моделирование движения и разрушения болидов в атмосфере Земли // Теплофизика высоких температур. 2016. Т.54, №3. С. 328–335.
6. Барри Н.Г. Динамика двух сферических объектов в сверхзвуковом потоке // Доклады Академии Наук. 2010. Т.434, №5. С.620–621.
7. Лукашенко В.Т., Максимов Ф.А. Математическая модель разлета осколков метеорного тела после разрушения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. Вып.9(69). С.1-14.
8. Максимов Ф.А. Сверхзвуковое обтекание системы тел // Компьютерные исследования и моделирование. 2013. Т.5, №6. С.969–980.
9. Britt D.T., Yeomans D. ,Housen K., Consolmagno G. Asteroid Density, porosity and structure // Asteroids III / EdsBottke V.F., Celino A., Paolicchi P.P., Binzel R.P. Tucson: Univ. Arizona Press. 2002. P. 485–500.
10. Черный Г.Г. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматлит, 1959. 220 с.