57,3K подписчиков

Почему на самом деле объекты сгорают в атмосфере?

4,1K прочитали

Услышать в разговоре, что космическое тело сгорело в атмосфере и не достигло поверхности Земли - дело обычное. Ещё всем известно, что спускаемый аппарат, попадая в атмосферу, нагревается и может даже сгореть при неправильных расчётах. Вот только почему так происходит?

Трение о воздух
Трение о воздух

Конечно же, самый распространенный ответ тут: "Из-за трения о воздух!" Если опросить 10 человек, то 7 из них будут твёрдо убеждены, что виновато трение. Это логично и вполне правдоподобно звучит. Воздух состоит из частиц, которые скреплены друг с другом силами взаимодействия. Вся система обладает некоторой вязкостью и когда поверхность будь-то ракеты, будь-то обычного камня, трётся об этот воздух и разрезает слой, то она неминуемо нагревается также, как и ластик нагревается при стирании рисунка на бумаге.

Пневматическая зажигалка
Пневматическая зажигалка

Что же, допустим так. Но возможно вы когда-нибудь видели туристическую непромокаемую зажигалку. Это герметичный цилиндр, в который вставляется притертый поршень. На дно цилиндра помещается растопка, а поршень резко опускается вниз. При этом подготовленная растопка вспыхивает.

Сжатие-расширение
Сжатие-расширение

Огонь появляется из-за того, что при резком сжатии частицы воздуха начинают интенсивно перемещаться друг относительно друга, что приводит к внутреннему трению и обмену энергиями. При этом система нагревается.

Про такую походную зажигалку мы вспомнили совсем не случайно. При вхождении тела в атмосферу действительно присутствует трение о воздух и это в самом деле приводит к нагреванию объекта. Но наряду с этим падающий объект интенсивно сжимает воздух перед собой. Получается тот же цилиндр для разжигания костра.

Воздух не может быстро уйти с пути объекта и образует перед ним этакую постоянно уплотняющуюся подушку.

Вклад этой сжимающейся подушки в процесс нагрева гораздо более значимый, нежели вклад простого трения объекта о воздух.
Видите оранжевый "щит"?
Видите оранжевый "щит"?

При этом нагревающаяся зона находится не на самом корабле или небесном теле, а перед ним. Если вы достаточно наблюдательны, то это можно заметить раньше, нежели узнать теоретические аспекты вопроса. Увидев комету в ночном небе или посмотрев на картинку такого объекта можно заметить, что зона "веселья" находится чуть дальше самого объекта.

При этом не стоит думать, что при таком раскладе стремиться к остроконечной форме или использовать выгодные с точки зрения аэродинамики конструкции корпуса - это пустая трата времени. Заострение передней части имеет весьма положительное влияние на процесс движения.

⚠ Обязательно подписывайтесь на мой канал в ДЗЕН, тыкайте лайк 👍 и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!

👉 Тут я размещаю ссылки на новые материалы в ДЗЕНе

🔹 Не забывайте читать новые статьи на сайте!

✅ Подписывайтесь на телегу проекта