Спуск с орбиты космических аппаратов

Спуск с орбиты космических аппаратов

Спуск с орбиты космических аппаратов

Спуск космического корабля на землю условно делится на три этапа: сход с орбиты; полет в атмосфере; собственно посадка.

Основная часть огромной кинетической энергии аппарата ‑ от орбитальной скорости 7,9 км/с до небольшой (дозвуковой) скорости ‑ гасится на втором участке - полете в атмосфере. При этом возникают тяжелые температурные и перегрузочные режимы. Оба фактора ‑ и нагрев, и перегрузки ‑ могут оказаться опасными и для аппарата, и для людей, и требуют как конструкторских решений, так и специального управления траекторией спуска.

Если аэродинамическое качество аппарата (отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления летательного аппарата) равно нулю, то спуск будет баллистическим, то есть неуправляемым, по крутой траектории. Траектория баллистического спуска для заданных характеристик космического летательного аппарата и известных с определенной точностью параметров атмосферы рассчитывается заранее; исходя из этой траектории, выбирают место и угол входа космического летательного аппарата в атмосферу, обеспечивающие его посадку в заданный район. Величина перегрузки при баллистическом спуске зависит практически только от угла входа в атмосферу (угол наклона траектории к местному горизонту). Если угол входа составляет 0,5-1 градус, пик перегрузок достигнет 8-10 единиц. Чем больше угол входа, тем круче будет траектория и больше перегрузки.

Для первых космических кораблей «Восток» и «Меркурий» баллистический спуск был штатным вариантом. Корабли этого типа возвращались с орбиты по баллистической траектории, поскольку их корпус сферической формы практически не создавал подъемную силу и их аэродинамические качества были близки к нулю. Первому набору космонавтов при медицинском обследовании предъявлялась максимальная перегрузка 12 единиц.

Если аэродинамическое качество аппарата равно 0,3-0,7, спуск называется полубаллистическим или скользящим. Скользящий спуск стал штатным вариантом у следующего поколения космических кораблей. Спускаемый аппарат (СА) корабля «Союз» состоит из лобового щита в виде сферического сегмента и расположенного за ним корпуса в виде усеченного конуса («фара»). При движении в атмосфере аппарат балансируется на определенном (балансировочном) угле атаки. При этом возникает небольшая подъемная сила, что позволяет управлять траекторией спуска. Максимальная перегрузка при торможении ‑ 4 единицы.

Если аэродинамическое качество аппарата больше единицы, то спуск будет планирующим. При таком спуске существует подъемная сила. Планирующий спуск облегчает приземление космонавтов, так как он обеспечивает более медленное торможение, приводящее к уменьшению перегрузки до 3‑4 единиц. Кроме того, при планирующем спуске существует принципиальная возможность управления дальностью и направлением полета в атмосфере, что позволяет либо более точно осуществить посадку, либо выбрать район посадки в процессе спуска.

При осуществлении мягкой посадки на поверхность Луны, не имеющей атмосферы, торможение КА осуществляется реактивными двигателями. Такой тип спуска называется реактивным спуском. Практическую реализацию он получил в проектах "Луна‑9", "Луна‑17" и др.

Наконец, принципиально возможен комбинированный спуск в атмосфере, т.е. такой спуск, при котором торможение осуществляется при совместном действии аэродинамических сил и реактивной силы.

В настоящее время резервным вариантом посадки считается баллистический спуск. В качестве резервного он был введен после аварии 5 апреля 1975 года на участке выведения корабля «Союз‑18» (космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров). В этом случае аппарат может приземлиться на расстоянии десятков и даже нескольких сотен километров от запланированного места посадки. Кроме того, при баллистическом спуске космонавты испытывают перегрузки, почти в два раза превышающие обычные.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников


Энциклопедия ньюсмейкеров. 2012.

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "Спуск с орбиты космических аппаратов" в других словарях:

  • Список межпланетных космических аппаратов — …   Википедия

  • Список космических запусков СССР в 1967 году — Дата Ракета носитель Полезная нагрузка (тип) Космодром / Стартовый комплекс SCD/NSSDC ID Результат 19 января Восток 2 …   Википедия

  • Список космических запусков СССР в 1963 году — Дата Ракета носитель Полезная нагрузка (тип) Космодром/Стартовый комплекс SCD/NSSDC ID Результат 4 января Молния …   Википедия

  • Энергия-Буран (космическая программа) — У этого термина существуют и другие значения, см. Буран (значения). Энергия  Буран  космическая программа советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС). Одна из двух реализованных в мире систем МТКС, программа была… …   Википедия

  • МТКК «Буран» — Образец Бурана ОК ГЛИ (БТС 002) для тестирования в атмосфере. Авиа космический салон МАКС, 1999. Буран после посадки на аэродроме «Юбилейный», Байконур, 15 ноября 1988 «Буран»  советский многоразовый транспортный космический корабль, созданный в… …   Википедия

  • ОК-ГЛИ — Образец Бурана ОК ГЛИ (БТС 002) для тестирования в атмосфере. Авиа космический салон МАКС, 1999. Буран после посадки на аэродроме «Юбилейный», Байконур, 15 ноября 1988 «Буран»  советский многоразовый транспортный космический корабль, созданный в… …   Википедия

  • Программа «Буран» — Образец Бурана ОК ГЛИ (БТС 002) для тестирования в атмосфере. Авиа космический салон МАКС, 1999 …   Википедия

  • Буран (космическая программа) — Образец Бурана ОК ГЛИ (БТС 002) для тестирования в атмосфере. Авиа космический салон МАКС, 1999 …   Википедия

  • Космонавтика — (от Космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение)         полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества с использованием… …   Большая советская энциклопедия

  • Венера — Венера …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»