Dans l' article précédent, il était possible de montrer que l'entrée dans l'atmosphère avec ascenseur permet de réduire les surcharges et les effets thermiques lors du freinage dans l'atmosphère. Mais quels autres avantages les performances aérodynamiques d'un vaisseau spatial offrent-elles? Et comment augmenter la perfection aérodynamique du navire?
L'apparition d'un navire à coque porteuse
La version la plus simple d'un navire avec une coque portante est un cône avec un orteil émoussé. La matité nasale crée un choc détaché à une distance sûre (pour la protection thermique du corps), et la pression excessive du freinage pneumatique génère une portance sur le corps. Pour calculer une telle disposition, il existe des dépendances analytiques assez simples qui permettent, à l'aide de la patience et de tout outil de calcul disponible, d'obtenir un ensemble de caractéristiques aérodynamiques (N.S. Arzhanikov, G.S. Sadekova, «Aerodynamics of Aircraft», Chapitre 11)
La principale limitation de l'apparence de notre vaisseau spatial de rentrée sera le volume utilisable (qui ne doit pas être pire que 10,4 m 3 de la cabine Apollo).
Longueur, m |
9,6 |
Poids (kg |
5460 |
Zone au milieu du navire, m 2 |
7 065 * |
Qualité maximale, - |
1,3 |
* avec un diamètre au milieu du navire de 3 mètres, un tel navire peut être logé sur le Falcon-9 (diamètre au milieu du navire - 3,7 m) |
|
Apparence du véhicule de descente
Performance aérodynamique
L'analogue le plus proche est le module cargo du programme "Constellation"
Dans de tels modules, il était censé livrer les composants d'une expédition habitée sur Mars. Qualité aérodynamique attendue ~ 0,5
Scénario 1. Descente simple depuis l'orbite
Dans l'article précédent, nous avons envisagé la décélération dans l'atmosphère après le retour de la Lune à une vitesse proche de la 2ème cosmique. Considérons une tâche plus urgente - le retour d'un vaisseau spatial d'une orbite basse proche de la Terre à une vitesse légèrement inférieure à la 1ère vitesse spatiale. Paramètres d'entrée dans l'atmosphère V = 7650 m / s, H = 120 km, Th = -1,5 deg.
Trajectoire de descente sans manœuvre latérale
- ( 1g) 206 69,5 . 225 (~0,17-0,18), 654 , 2560 .
, ~ 0,5g. 271 , , 57,5 72,8 ( Silbervogel . ). 759 (~ 61,7 ), 2150 21,6 (310 /).
, (~ 65 ). 2342 , 11400 . 1,37g, - 0,94g.
-2.
. 250 350 60 , .
Apollo 0,23 - 25,6 . , , - 2340 .
"-"
- - Apollo; - "" , Apollo; - "" , .
4,25 - 472,5 . 9852 . 1050 , 1579 , - 6646 . ( )
- " : ". "" - <100 , 1000 - 1500 . , - "" , .
(~ 1 ) "" . (~ 6000 / ) ( ) (~ 1800 - 2000 ) .
- , ( ).
""
- , - 100 , - 800
(. ) , ( ) "" .
1 - 1,5 , . - , / .
.
"" .
, ""
( , )
Le dépôt avec le programme modèle et les données initiales vit sur mon github . Vous pouvez piquer avec un bâton, vous pouvez fourchette - tout à coup quelqu'un d'autre veut jouer