Короткая преамбула - для "Спирали" разрабатывали и отрабатывали "горячую оболочку" или "лучистое охлаждение" - теплозащита - для всей поверхности, в том числе и для носовой части и днища, подверженных наибольшему нагреву.
У "Меркуриев" и "Джемини" подобная теплозащита только на "теневой" стороне, что несравнимо проще и меньше теплонагружено.
Продолжим рассматривать "Космические крылья" по направлению теплозащиты.
Хочу обратить внимание на следующий момент выше по тексту:
"Основная часть теплозащитного экрана выполнялась из множества пластин-панелей толщиной 0,7 мм, расположенных по принципу рыбьей чешуи. Из-за большого относительного перепада давления на ТЗЭ (- 400-200 раз) и для предотвращения протока высокотемпературного диссоциированного4 воздуха экран должен был изготавливаться по специальной технологии, обеспечивающей герметичность всей нижней поверхности, включая носовое затупление. Это требование было вполне реализуемо и к моменту проектирования "Спирали" было уже многократно апробировано при изготовлении форсажных камер турбореактивных двигателей."
Весьма теплонапряженная поверхность, одновременно должна выполнять функцию несущей аэродинамической поверхности - то есть требования к неизменности геометрии весьма высокие. Опять же - механическая нагрузка - весь скоростной напор - на эту поверхность. И - нагрев есть (выше 1000 градусов) - нагрева нет (температура окружающего воздуха).
Металл, как и всякие другие материалы при нагревании расширяется. Что бы поверхность оставалась "правильной" - множество пластин панелей, которые могут скользить относительно друг друга.
У американцев, с их "Меркуриями" и "Джемини" все было на порядок, а то и два проще. Боковая поверхность капсулы на аэродинамику влияет мало.
"Наддуву" от скоростного напора не подвержена. Потому, для компенсации температурных деформаций и напряжений - гофры, и набор обшивки из отдельных листов. Гофры поперек потока - потому, что они находятся на боковой, конусной поверхности. У такой поверхности одна образующая - окружность или эллипс, и листу есть куда деформироваться. Хотя бы принципиально. Вторая образующая - линия. Возможности для деформации в этом направлении меньше. Так что все, плюс минус - логично. И даже большие шайбы под винтами - не вызывают какого либо внутреннего противоречия.
Продолжим цитирование книги
Продолжим цитирование в следующей части. Хочу опять обратить внимание на такой фрагмент текста:
"То же самое касалось и остекления кабины - исследования показали, что при выбранной конфигурации и параметрах траектории спуска его температура (с учетом теплоемкости) за все время воздействия максимальных температур не превысит 250°С, что допускает использование для иллюминаторов ОС высокотемпературного остекления, применяемого на скоростных самолетах. В окрестностях иллюминаторов кабины за счет прилипания оторвавшегося от кромок носового затупления потока воздуха (скачка уплотнения) температура могла повышаться до 500 ос. что решалось установкой теплоизолированной стенки (окантовки)."
"Теневая" сторона "Спирали" при спуске, по расчетам и по испытаниям БОРов - весьма умеренные, по космическим меркам, температуры. Около 500 градусов, и то, в случае некоторых, не совсем штатных режимов обтекания.
Продолжение - в следующей части.