О ТРАЕКТОРИЯХ ЗВУКОВЫХ ЛУЧЕЙ И ЗОНАХ СЛЫШИМОСТИ ЗВУКОВОГО УДАРА, СОЗДАВАЕМОГО ПРИ ПОЛЕТЕ СВЕРХЗВУКОВОГО САМОЛЕТА В ТЕМПЕРАТУРНО-НЕОДН

摘要

Летательный аппарат, движущийся со сверхзвуковой скоростью в атмосфере, создает возмущения, которые распространяются на большие расстояния и, достигая поверхности земли, воспринимаются наблюдателем как внезапный импульс давления или звуковой удар. Вопросы, связанные с определением характеристик звукового удара, традиционно решаются в приближении нелинейной геометрической акустики [1,2], согласно которой возмущения распространяются в неоднородной атмосфере вдоль звуковых лучей. Их траектории описываются уравнениями [3] dx_i/dt = v_i + cn_i, (1) где x_i, I =1, 2, 3, - декартовы прямоугольные координаты, I - время, с, v_i ~ скорость звука и компоненты скорости ветра в атмосфере, п_i - компоненты нормали кповерхности волны, которые выражаются через угол nu наклона нормали к горизонтальной плоскости и азимутальный угол psi между проекцией п нагоризонтальную плоскость и осью х (рис. 1) в виде n_x = n_I = cos nu cos psi, что азимут нормали волны не изменяется по пути ее перемещения в пространстве, тогда как величина угла наклонения nu зависит только от высоты г и выражается через функцию с(г).