Im vorherigen Artikel konnte gezeigt werden, dass Sie durch das Betreten der Atmosphäre mit dem Auftrieb Überlastungen und thermische Effekte beim Bremsen in der Atmosphäre reduzieren können. Aber welche weiteren Vorteile bietet die aerodynamische Leistung eines Raumfahrzeugs? Und wie kann die aerodynamische Perfektion des Schiffes gesteigert werden?
Das Aussehen eines Schiffes mit einem tragenden Rumpf
Die einfachste Version eines Schiffes mit einem tragenden Rumpf ist ein Kegel mit einem stumpfen Zeh. Die Nasenschwäche erzeugt einen gelösten Stoß in einem sicheren Abstand (zum thermischen Schutz des Körpers), und der Überdruck durch die Druckluftbremsung erzeugt einen Auftrieb auf den Körper. Um ein solches Layout zu berechnen, gibt es ziemlich einfache analytische Abhängigkeiten, die es ermöglichen, mit Hilfe von Geduld und jedem verfügbaren Berechnungswerkzeug eine Reihe von aerodynamischen Eigenschaften zu erhalten (N. S. Arzhanikov, G. S. Sadekova, "Aerodynamik von Flugzeugen", Kapitel 11).
Die Hauptbeschränkung für das Erscheinungsbild unseres Wiedereintrittsraumfahrzeugs wird das nutzbare Volumen sein (das nicht schlechter als 10,4 m 3 der Apollo-Kabine sein darf ).
Länge, m |
9.6 |
Gewicht (kg |
5460 |
Mittschiffsfläche, m 2 |
7.065 * |
Maximale Qualität, - |
1.3 |
* Mit einem Mittschiffsdurchmesser von 3 Metern kann ein solches Schiff auf der Falcon-9 untergebracht werden (Mittschiffsdurchmesser - 3,7 m). |
|
Aussehen des Abstiegsfahrzeugs
Aerodynamische Leistung
Das nächste Analogon ist das Frachtmodul des Programms "Constellation"
In solchen Modulen sollte es Komponenten einer bemannten Expedition zum Mars liefern. Erwartete aerodynamische Qualität ~ 0,5
Szenario 1. Einfacher Abstieg aus der Umlaufbahn
Im vorherigen Artikel haben wir die Verlangsamung der Atmosphäre nach der Rückkehr vom Mond mit einer Geschwindigkeit nahe der 2. kosmischen betrachtet. Betrachten wir eine dringendere Aufgabe - die Rückkehr eines Raumfahrzeugs aus einer niedrigen erdnahen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit, die etwas unter der ersten Raumgeschwindigkeit liegt. Parameter des Eintritts in die Atmosphäre V = 7650 m / s, H = 120 km, Th = -1,5 Grad.
Abstiegsbahn ohne seitliches Manöver
- ( 1g) 206 69,5 . 225 (~0,17-0,18), 654 , 2560 .
, ~ 0,5g. 271 , , 57,5 72,8 ( Silbervogel . ). 759 (~ 61,7 ), 2150 21,6 (310 /).
, (~ 65 ). 2342 , 11400 . 1,37g, - 0,94g.
-2.
. 250 350 60 , .
Apollo 0,23 - 25,6 . , , - 2340 .
"-"
- - Apollo; - "" , Apollo; - "" , .
4,25 - 472,5 . 9852 . 1050 , 1579 , - 6646 . ( )
- " : ". "" - <100 , 1000 - 1500 . , - "" , .
(~ 1 ) "" . (~ 6000 / ) ( ) (~ 1800 - 2000 ) .
- , ( ).
""
- , - 100 , - 800
(. ) , ( ) "" .
1 - 1,5 , . - , / .
.
"" .
, ""
( , )
Das Repo mit dem Modellprogramm und den Anfangsdaten lebt auf meinem Github . Sie können mit einem Stock stochern, Sie können gabeln - plötzlich will jemand anderes spielen