Разоблачители лунной аферы в качестве аргумента против полётов Меркуриев, Джемени, Аполлонов, а по некоторым новейшим исследованиям ещё и Шаттлов используют отсутствие копоти и нагара на бортах приземлившихся аппаратов.
А вот Союз приземляется весь обгорелый как головёшка.
Ой! Это не стой стороны фотография. Не смотрите не неё!
А вот эта уже правильная. С этого бока спускаемый аппарат чёрный пречёрный и обгорелый, а не подкопчённый и без торчащих чистых и целых разъёмов.
Почему так получается. Спускаемый аппарат заходит в атмосферу не строго нижней частью вперёд. так тоже можно, но спуск будет баллистическим с перегрузками порядка 10g, как это было у Востоков и Восхода. За счёт центровки спускаемый аппарат "перекошен" и входит в атмосферу под углом между продольной осью и направлением движения. Стабилизация дном вперёд достигается за счёт того, что центр давления от этого дна сильно дальше, чем центр тяжести. А двигаться в среде центром давления вперёд центра тяжести ни у одного тела без посторонней помощи не получается.
Такое положение в потоке создаёт небольшую подъёмную силу, погружение в более плотные слои атмосферы происходит медленнее, замедление уменьшается и перегрузки вместе с ним. Созданию подъёмной силы способствует фарообразная форма спускаемого аппарата. Правда, той подъёмной силы столько, что аэродинамическое качество аж 0,3 (у обычного воробья 4), но этого хватает. Поди не планер.
Тут возникает одна тонкость, угол наклона боковых стенок 7 градусов, а угол атаки двадцать. В результате сторона с парашютными отсеками (над головами космонавтов) оказывается в потоке набегающего воздуха. И (внезапно) нагревается. Не так сильно как лобовой щит, но малосовместимо с целостностью тонкой алюминиевой стенки спускаемого аппарта.
Во избежание всяческих инцестов конструкторы прикрыли всю поверхность спускаемого аппарата абляционной защитой.
Жёлтое по периметру, это она родимая. На этапе изготовления термозащита Союза выглядит так:
Посадка Союз-5 показала, что она совсем не лишняя. Это когда агрегатный отсек не отделился и корабль заходил в атмосферу люком в бытовой отсек вперёд. Потом агрегатный отсек отгорел и пускаемый аппарат перевернулся в нормальное положение лобовым щитом вперёд.
Видимо при проектировании решили, что случаи могут быть разными и лучше защиту сделать со всех возможных сторон. Как выяснилось позже, не зря.
Ну и пару слов о том, как это устроено.
Действие абляционной теплозащиты основано на протекании ряда физико-химических процессов. Интенсивный тепловой поток Q вызывает формирование в теплозащитном материале нескольких областей (рис. выше). в области 2 в направлении от конструктивной стенки 1 СА материал выполняет функции теплоизоляции. Поэтому он должен обладать низкой теплопроводностью.
На материал действует интенсивная силовая нагрузка. в связи с этим материал должен иметь композиционную структуру, состоящую из наполнителя и матрицы (отвержденного связующего), и иметь минимальную пористость. волокнистый наполнитель представляет собой пакет сшитых по толщине заготовок из тканей на основе стеклянных волокон.
В области 3 при высокой температуре происходит процесс разложения высокомолекулярных полимеров матрицы с образованием летучих продуктов распада (низкомолекулярные газы) и обугленного остатка (кокса), который препятствует эрозионному уносу вещества в виде твердой, жидкой и газовой фаз с поверхности теплозащитного покрытия (ТЗП).
В области 4 при температуре, большей 2 000…2 500 К, происходит отделение от сохраняющего прочность раскаленного кокса газообразной, жидкой и твердой фаз, которые уносятся набегающим потоком атмосферного воздуха. Это так называемый «жертвенный» слой ТЗП СА, который подвергается эрозионному уносу.
Из статьи "Повышение физико-механических показателей теплозащитных покрытий при автоклавном формировании в нейтральной среде" Романенков В.А., Колесниченко А.Ф., Мартынов М.В., Тарасов В.А.,
Комков М.А., Боярская Р.В.
Таким образом, со стороны обращённой к потоку внешний слой теплового щита разрушается, но он для этого и нужен. Какая-то часть стороны в аэродинамической тени остаётся чистой, какая-то покрывается сажей. Был бы угол боковых стенок побольше, они бы не попадали в поток и не выглядели бы как обгоревшее полено. Максимум, были бы покрыты копотью, а и то не везде Там даже много не надо, спускаемые аппараты спутников Янтарь тому подтверждение.
Но, "если бы, да кабы, да во рту росли грибы..."
Такие дела.
