Найти тему
ARMA·BELLICA

Прямо с орбиты на парашюте?

Собственно, вы никогда не думали, почему бы и нет? Смотрите, одна из проблем, которую сейчас решают разработчики многоразовых ракет - это обеспечить ресурс многоразового спускаемого аппарата. Чтобы ему не требовалось замена теплозащитных плиток, работающих при температуре порядка 1600 К, сложное межполётное обслуживание, да и вообще, стоит вопрос безопасности. (вспомните катастрофу шаттла "Колумбия")

Теплозащитные плитки РН "Starship" (фото из Яндекс-картинок)
Теплозащитные плитки РН "Starship" (фото из Яндекс-картинок)

А может быть просто снизить эту температуру? Для этого, нужно тормозиться более медленно.

Рассмотрим планирующий спуск (парашют должен быть как крыло, конечно, а не круглый как на картинке). Пусть, аэродинамические коэффициенты считаются постоянными (это нормально с точки зрения Маха, но может быть не вполне верно с точки зрения Кнудсена, т.е. несплошности среды на высотах 120+ км). Пусть в каждый момент времени подъёмная сила + центробежная сила в НСО равна силе тяжести. В этом случае мы имеем очень простую квазистационарную модель спуска, где не надо решать дифференциальные уравнения, не надо даже знать распределение плотности воздуха по высоте. Мощность сопротивления, как функцию от скорости полёта мы можем найти и так. Причём, она будет прямопропорциональна нагрузке на крыло, коэффициенту подъёмной силы и обратно пропорциональная аэродинамическому качеству.

Формализация на Маткаде. Ипсилон показывает, какая часть кинетической энергии потока переходит в планер.
Формализация на Маткаде. Ипсилон показывает, какая часть кинетической энергии потока переходит в планер.

Допустим, Сx=1, K=3, m/S=500, в этом случае максимальная температура оценивается в 1700 К.

А теперь Сx=1, K=2, m/S=10. Теперь температура всего 710 К. Может быть можно создать материал, парашют из которого выдержал бы такой нагрев? При этом, например, для спуска Straship при массе в 200 т размах составит около 280 м, хорда 70 м.

Ну, на самом деле, не факт, что эта идея действительно жизнеспособна, но, возможно, она была вам интересна.

Картинка из Яндекс-картинок
Картинка из Яндекс-картинок

N.B. Подписывайтесь!