- PII
- S3034575825050118-1
- DOI
- 10.7868/S3034575825050118
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 89 / Issue number 5
- Pages
- 861-876
- Abstract
- Newton's classical problem of constructing bodies with minimum drag is being developed in the direction of studying the characteristics of bodies with non-circular cross-sections. The examples of pyramidal bodies, the elliptical cone, and the power-law elliptical body demonstrate the possibility of reducing drag compared to axisymmetric bodies, provided that the length and the base area are preserved. The obtained results correct the erroneous results and conclusions, published in the journals "Applied Mathematics and Mechanics" (Nguyen V.L. Power-Law Elliptical Bodies of Minimum Drag in a Gas Flow // Applied Mathematics and Mechanics, 2023, vol. 87, no. 3, pp. 454–460) and “Fluid Dynamics” (Nguyen, V.L. Power-Law Elliptical Bodies of Minimum Drag in a Gas Flow // Fluid Dyn 58, 1367–1372 (2023)).
- Keywords
- эллиптическое тело коэффициент сопротивления формула Ньютона для давления
- Date of publication
- 01.05.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 16
References
- 1. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М.: Наука, 1989.
- 2. Newton I. Mathematical Principles of Natural Philosophy. Moscow: Nauka, 1989. (In Russian)
- 3. Крайко А.Н. Задача Ньютона о головной части минимального сопротивления с разъяснениями А.Н. Крылова и продолжение истории ее решения в ХХ и в начале XXI века // Гидродинамика больших скоростей и кораблестроение. 2018. С. 47–56.
- 4. Kraiko A.N. Newton’s problem on the head part of the minimum drag with A.N. Krylov’s commentaries and continuation of its solving history in the XX and early XXI century // High-Speed Hydrodynamics and Shipbuilding, 2018, pp. 47–56.
- 5. Крайко А.Н. Задача Ньютона о построении оптимальной головной части обтекаемого тела. История решения // ПММ. 2019. Т. 83. № 5–6. С. 734–748. https://doi.org/10.1134/S0032823519050060
- 6. Kraiko A.N. Newton’s Problem of the Optimal Forebody: History of the Solution // Fluid Dyn., 2019, vol. 54, no. 8, pp. 1009–1019. https://doi.org/10.1134/S0015462819080056
- 7. Крайко А.Н., Пудовиков Д.Е., Пьянков К.С. и др. Осесимметричные головные части заданного удлинения, оптимальные или близкие к оптимальным по волновому сопротивлению // ПММ. 2003. Т. 67. № 5. С. 795–828.
- 8. Kraiko A.N., Pudovikov D.Ye., P'yankov K.S. et al. Axisymmetric nose shapes of specified aspect ratio, optimum or close to optimum with respect to wave drag // J. Appl. Math.&Mech, 2003, vol. 67, no. 5, pp. 703–730. https://doi.org/10.1016/S0021-8928 (03)90043-8
- 9. Таковицкий С.А. К построению осесимметричных головных частей минимального волнового сопротивления // ПММ. 2006. Т. 70. № 3. С. 412–416.
- 10. Takovitskii S.A. The construction of axisymmetric nose shapes of minimum wave drag // J. Appl. Math.&Mech, 2006, vol. 70, no.3, pp. 373–377.
- 11. Ефремов Н.Л., Крайко А.Н., Пьянков К.С. и др. Построение в рамках уравнений Эйлера головной части минимального сопротивления при заданных габаритах и объеме // ПММ. 2006. Т. 70. № 6. С. 1017–1030.
- 12. Efremov N.L., Kraiko A.N., P’yankov K.S. et al. The construction of a nose shape of minimum drag for specified external dimensions and volume using Euler equations // J. Appl. Math.& Mech, 2006, vol. 70, no. 6, pp. 912–923. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2007.01.008
- 13. Таковицкий С.А. Оптимизационные задачи сверхзвуковой аэродинамики. М.: Наука, 2015.
- 14. Takovitskii S.A. Optimization Problems of Supersonic Aerodynamics. Moscow: Nauka, 2015. (In Russian)
- 15. Ефремов Н.Л., Крайко А.Н., Пьянков К.С. Осесимметричная головная часть минимального волнового сопротивления при заданных габаритах и объеме // ПММ. 2005. Т. 69. № 5. С. 723–741.
- 16. Efremov N.L., Kraiko A.N., P’yankov K.S. The axisymmetric nose shape of minimum wave drag for given size and volume // J. Appl. Math.&Mech, 2005, vol. 69, no. 5, pp. 649–664. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2005.09.001
- 17. Таковицкий С.А. Аналитическое решение в задаче построения осесимметричных носовых частей минимального волнового сопротивления // Изв. РАН. Сер. Механика жидкости и газа. 2006. № 2. С. 157–162.
- 18. Takovitskii S.A. Analytical solution in the problem of constructing axisymmetric noses with minimum wave drag // Fluid Dyn., 2006, vol. 41, no. 2, pp. 308–312. http://dx.doi.org/10.1007/s10697-006-0045-8
- 19. Таковицкий С.А. Осесимметричные носовые части с передним торцом и гипергеометрической образующей как результат решения задачи Ньютона о теле минимального сопротивления при заданных габаритах и объеме // Уч. зап. ЦАГИ. 2023. Т. 54. № 4. С. 21–27.
- 20. Takovitskii S.A. Axisymmetric nose parts with a front face and a hypergeometric generatrix as a result of a solution of Newton's problem on a body of minimum drag at fixed dimensions and volume// TsAGI Sci. J., 2023, vol. 54, no. 4, pp. 21–27. (In Russian)
- 21. Таковицкий С.А. Усеченные степенные тела как результат приближенного решения задачи Ньютона о теле с минимальным сопротивлением // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 5. С. 113–118. https://doi.org/10.31857/S0568528122050115
- 22. Takovitskii S.A. Truncated Power-Law Bodies as a Result of an Approximate Solution to the Newton Problem on a Body Having the Minimum Drag // Fluid Dyn, 2022, vol. 57, pp. 657–662. https://doi.org/10.1134/S0015462822050111
- 23. Ferry A., Ness N., Kaplita T. Supersonic flow over conical bodies without axial symmetry // JAS. 1953. V. 20. № 8. P. 563–571.
- 24. Майкапар Г.И. О волновом сопротивлении неосесимметричных тел при сверхзвуковых скоростях // ПММ. 1959. Т. 23. № 2. С. 376–378.
- 25. Maikapar G.I. On the wave drag of non anixymmetric bodies at supersonic speeds // J. Appl. Math. Mech, 1959, vol. 23, no. 2, pp. 528–531. https://doi.org/10.1016/0021-8928 (59)90104-2
- 26. Гонор А.Л., Черный Г.Г. Поперечный контур тела минимального волнового сопротивления. М.: Мир, 1969. С. 292–305.
- 27. Chernyi G.G., Gonor A.L. Transversal contour of minimum pressure drag body. N.-Y.: Academic Press, 1965. P. 283–295.
- 28. Гонор А.Л. О пространственных телах наименьшего сопротивления при больших сверхзвуковых скоростях // ПММ. 1963. Т. 27. № 1. С. 185–189.
- 29. Gonor A.L. On three-dimensional bodies of minimum drag at high supersonic speed // J. Appl. Math. Mech, 1963, vol. 27, no. 1, pp. 273–280. https://doi.org/10.1016/0021-8928 (63)90116-3
- 30. Гонор А.Л. Конические тела наименьшего сопротивления в гиперзвуковом потоке газа // ПММ. 1964. Т.28. № 2. С. 383–386.
- 31. Gonor A.L. Conical bodies of minimum drag in hypersonic gas flow// J. Appl. Math.&Mech., 1964, vol. 28, no. 2, pp. 471–475. https://doi.org/10.1016/0021-8928 (64)90183-2
- 32. Гонор А.Л., Крайко А.Н. Некоторые результаты исследования оптимальных форм при сверх- и гиперзвуковых скоростях. М.: Мир, 1969. С. 456–492.
- 33. Gonor A.L., Kraiko A.N. Some results of the optimal forms study for super- and hypersonic velocities. Moscow: Mir, 1969. P. 456–492. (In Russian)
- 34. Гонор А.Л. Определение формы пространственного оптимального тела с учетом силы трения // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1965. № 4. С. 24–30.
- 35. Gonor A.L. Determination of the shape of an optimal three-dimensional body with allowance for friction// Izv. Akad. Nauk SSSR, Mekh. Mashinostr., 1965, v. 4. (In Russian)
- 36. Бунимович А.И., Якунина Г.Е. Исследование формы поперечного контура конического пространственного тела минимального сопротивления, движущегося в разреженном газе // Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. № 5. С. 112–117.
- 37. Bunimovich A.I., Yakunina G.E. Investigation of the shape of the transverse contour of a conical three-dimensional body of minimal drag moving in rarefied gas // Fluid Dyn, 1986, vol. 21, pp. 771–776. https://doi.org/10.1007/BF01050900
- 38. Ведерников Ю.А., Гонор А.Л., Зубин М.А. и др. Аэродинамические характеристики звездообразных тел при числах M = 3−5 // Изв. АН СССР. МЖГ. 1981. № 4. С. 88–93.
- 39. Vedernikov Y.A., Gonor A.L., Zubin M.A. et al. Aerodynamic characteristics of star-shaped bodies at Mach numbers M = 3–5 // Fluid Dyn., 1981, vol. 16, pp. 559–563. https://doi.org/10.1007/BF01094600
- 40. Якунина Г.Е. К построению оптимальных пространственных форм в рамках модели локального взаимодействия // ПММ. 2000. Т. 64. № 2. С. 299–310.
- 41. Yakunina G.Ye. The construction of optimum three-dimensional shapes within the framework of a model of local interaction // J. Appl. Math.&Mech., 2000, vol. 64, no. 2, pp. 289–298. https://doi.org/10.1016/S0021-8928 (00)00051-4
- 42. Якунина Г.Е. Об оптимальных неконических и несимметричных пространственных конфигурациях // ПММ. 2000. Т. 64. № 4. С. 605–614.
- 43. Yakunina G.Ye. The optimum non-conical and asymmetrical three-dimensional configurations // J. Appl. Math. Mech., 2000, vol. 64, no. 4, pp. 583–591. https://doi.org/10.1016/S0021-8928 (00)00084-8
- 44. Крайко А.Н., Пудовиков Д.Е., Якунина Г.Е. Теория аэродинамических форм, близких к оптимальным. М.: Янус-К, 2001.
- 45. Kraiko A.N., Pudovikov D.Ye., Yakunina G.Ye. Theory of aerodynamic shapes close to optimal. Moscow: Janus-K, 2001. (In Russian)
- 46. Таковицкий С.А. Конические тела с волнообразным поперечным контуром, имеющие минимальное волновое сопротивление // Изв. РАН. МЖГ. 2024. №1. С. 123–130. https://doi.org/10.31857/S1024708424010097
- 47. Takovitskii S.A. Conical Bodies with Star-Shaped Transverse Contour Having the Minimum Wave Drag // Fluid Dyn., 2024, vol. 59, pp. 122–129. https://doi.org/10.1134/S0015462823602966
- 48. Майкапар Г.И. Тела, образованные поверхностями тока конических течений // Изв. АН СССР. МЖГ. 1966. №1. С. 126–131.
- 49. Maikapar G.I. Bodies formed by the stream surfaces of conical flows // Fluid Dyn., 1966, vol. 1, pp. 89–90. https://doi.org/10.1007/BF01016277
- 50. Гусаров А.А., Дворецкий В.М., Иванов М.Я. и др. Теоретическое и экспериментальное исследование аэродинамических характеристик пространственных тел // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. №3. С. 97–102.
- 51. Gusarov A.A., Dvoretskii V.M., Ivanov M.Y. et al. Theoretical and experimental investigation of the aerodynamic characteristics of three-dimensional bodies // Fluid Dyn, 1979, vol. 14, pp. 402–406. https://doi.org/10.1007/BF01062446
- 52. Крайко А.Н., Тилляева Н.И., Браилко И.А. Построение пространственной головной части минимального волнового сопротивления при заданных длине и круговом основании (обзор) // Изв. РАН. МЖГ. 2025. № 1. С. 150–167. https://doi.org/10.31857/S1024708425010013
- 53. Kraiko A.N., Tillyaeva N.I., Brailko I.A. Construction of the Three-Dimensional Minimum-Wave-Drag Forebody of Given Length and with a Circular Base (Review) // Fluid Dyn., 2025, vol. 60, no. 1. http://dx.doi.org/10.1134/S0015462824604716
- 54. Нгуен В.Л. Степенные эллиптические тела минимального сопротивления в газовом потоке // ПММ. 2023. Т. 87. № 3. С. 454–460. https://doi.org/10.31857/S0032823523030104
- 55. Nguyen V.L. Power-Law Elliptical Bodies of Minimum Drag in a Gas Flow // Fluid Dyn, 2024, vol. 58, pp. 1367–1372. https://doi.org/10.1134/S001546282360205X
- 56. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Гипергеометрическая функция. Функции Лежандра. М.: Наука, 1973.
- 57. Bateman H., Erdelayi A. Higher transcendental functions. Hypergeometric function. Legendre functions. Moscow: Nauka, 1973. (In Russian)
- 58. Безродных С.И. Аналитическое продолжение функции Аппеля и интегрирование связанной с ней системы уравнений в логарифмическом случае // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2017. Т. 57. № 4. С. 555–587. https://doi.org/10.7868/S0044466917040044
- 59. Bezrodnykh S.I. Analytic continuation of the Appell function F1 and integration of the associated system of equations in the logarithmic case // Comput. Math.&Math. Phys, 2017, vol. 57, pp. 559–589. https://doi.org/10.1134/S0965542517040042