Прикладные
математики из США и Катара выдвинули теорию, объясняющую бесследное
исчезновение самолета Boeing 777, следовавшего рейсом 370 Malaysia
Airlines. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале
Notices of the American Mathematical Society, а кратко с ними можно
ознакомится на сайте Техасского университета A&M в Катаре.
Ученые
представили вхождение самолета из атмосферы в океан как классическую
проблему гидроаэродинамики, связанную с проникновением тела из среды
одной фазы (воздуха) в среду другой фазы (воды). В таком подходе
описание проникновения тела в более плотную среду описывается при помощи
его присоединенной массы. Это фиктивная масса, впервые использованная
Теодором фон Карманом, складывается из массы тела и массы жидкости,
которую оно увлекает за собой при погружении в воду.
Ученые
представили вхождение самолета из атмосферы в океан как классическую
проблему гидроаэродинамики, связанную с проникновением тела из среды
одной фазы (воздуха) в среду другой фазы (воды). В таком подходе
описание проникновения тела в более плотную среду описывается при помощи
его присоединенной массы. Это фиктивная масса, впервые использованная
Теодором фон Карманом, складывается из массы тела и массы жидкости,
которую оно увлекает за собой при погружении в воду.
При
помощи численных симуляций на базе открытой программной платформы
OpenFOAM на суперкомпьютере Raad специалисты построили модель явления, в
рамках которой рассмотрели пять возможных сценариев развития событий с
Boeing 777. Модель ученых учитывает массу, геометрию и моменты инерции
самолета, а также данные о состоянии атмосферы, вязкости жидкости,
ускорении свободного падения и другие параметры.
Как
отметили ученые, в моделировании они пренебрегли выталкивающей силой и
замедлением скорости самолета при его вхождении в воду. Кроме того,
симуляция не учитывает того, что при скорости вхождения в воду около 70
метров в секунду возможно разрушение самолета. Кроме того, в
исследовании ученых вода моделировалась как сжимаемая жидкость, что
объяснялось сходимостью применяемых в рамках вычислительной
гидродинамики алгоритмов.
Наиболее
удовлетворительным сценарием затопления самолета оказался четвертый,
согласно которому самолет осуществил вертикальное вхождение (или близкое
к таковому) в воду. По мнению ученых, такое проникновение самолета в
воду обеспечило отсутствие наблюдаемых фрагментов воздушного судна, а
также каких-либо разливов его топлива и других следов аварии. Результаты
моделирования вхождения самолета в воду математикам удалось
продемонстрировать при помощи видео.
Комментариев нет:
Отправить комментарий