A A A A Автор Тема: Зачем челноку теплозащита?  (Прочитано 2407 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Зачем челноку теплозащита?
« : 11 Мая 2011 [22:20:40] »
Друг сегодня спросил меня: зачем челноку теплозащита?

Я посмеялся  :D и сказал: челнок с первой космической скоростью входит в плотные слои атмосферы. За счёт трения о воздух происходит переход кинетичской энергии челнока в тепловую энергию окружающего воздуха и керамического термопокрытия, температура  которого достигает нескольких тысяч градусов. Скорость снижается и челнок приземляется на аэродром!  8) Без термостойкого покрытия ну никак низззя!  :P

А друг мне ответил: а зачем проводить торможение в плотных слоях атмосферы??? Ведь у челнока есть крылья, соответственно можно войти в высотные, менее плотные слои атмосферы, где трение не столь высоко и планируя, используя подъёмную силу крыльев, неспешно погасить скорость!  8) В этом случае торможение займёт больше времени, зато не нужно будет дорогостоящее покрытие (а как известно 1 плитка к Бурану стоила 500 р при зарплате инжененра в 150) и будет полностью исключена трагическая ситуация, которая произошла с Колумбией!  8)

Я:  :o  :o  :o и что мне ему ответить???
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #1 : 11 Мая 2011 [22:22:33] »
Цитата
А друг мне ответил: а зачем проводить торможение в плотных слоях атмосферы???

Как будто есть возможность его не проводить   Оно само как то получается...  ;D И торможение начинается именно в высотных слоях, а к низким слоям уже заканчивается.

Оффлайн Алёшка

  • **
  • Сообщений: 85
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Алёшка
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #2 : 11 Мая 2011 [22:28:46] »
При входе в менее плотные слои атмосферы челнок имеет скорость более 40км/с. Тут уже никакое торможение и крылья не помогут.
А звёзды, тем не менее, а звёзды, тем не менее, чуть ближе, но всё также холодны...

Оффлайн Jugger

  • ****
  • Сообщений: 492
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Jugger
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #3 : 11 Мая 2011 [22:30:40] »
Вообще надо подумать о том возможно ли удерживать аппарат в верхних слоях атмосферы до того как будет сброшена скорость до приемлемой для аппарата без теплозащиты
Ведь при снижении скорости траектория будет стремиться к вертикальной .. а крылья - они тоже определенную подъемную силу дают на определенной высоте .. может оказаться мало

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #4 : 11 Мая 2011 [22:32:36] »
При входе в менее плотные слои атмосферы челнок имеет скорость более 40км/с. Тут уже никакое торможение и крылья не помогут.

Не многовато ли?  :)

На самом деле КА должен входить в атмосферу под определенным углом. Иначе он или отрикошетит от атмосферы, или сгорит при слишком крутом входе. Так что доводы друга о том, что можно гасить скорость долго и понемногу - несостоятельны.
Кроме как трением об атмосферу гасить скорость нечем, без теплозащиты не обойтись.

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 9 925
  • Благодарностей: 226
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #5 : 11 Мая 2011 [22:33:02] »
В верхних слоях атмосферы скорость челнока, грубо говоря 8 км/с.
Да воздух разреженный, молекул меньше. Но они ударяют в челнок с той же скоростью 8 км/с (в среднем). И выжигают обшивку. Медленно но неуклонно.
Аналогия - получить радиацию 100 рентген за минуту, или за час - результат один лучевая болезнь.
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #6 : 11 Мая 2011 [22:34:29] »
Цитата
А друг мне ответил: а зачем проводить торможение в плотных слоях атмосферы???

Как будто есть возможность его не проводить   Оно само как то получается...  ;D И торможение начинается именно в высотных слоях, а к низким слоям уже заканчивается.

На самом деле КА должен входить в атмосферу под определенным углом. Иначе он или отрикошетит от атмосферы

А почему нельзя? Орбитер входит в высотные слои. Подбирается такая высота, где создаётся набегающим потоком воздуха  достаточная подъёмная сила для планирования.  А после этого осуществляется плавное пикирование с последующим плавным снижением. В результате трение о воздух значительно уменьшается.

Дык скорость больше чем была в результате рикошета не появится. и от Земли он не улетит.
« Последнее редактирование: 11 Мая 2011 [22:45:51] от Алмин »
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #7 : 11 Мая 2011 [22:35:47] »
Вообще надо подумать о том возможно ли удерживать аппарат в верхних слоях атмосферы до того как будет сброшена скорость до приемлемой для аппарата без теплозащиты
Ведь при снижении скорости траектория будет стремиться к вертикальной .. а крылья - они тоже определенную подъемную силу дают на определенной высоте .. может оказаться мало

Вот я про это же. Крылья можно и побольше сделать.
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #8 : 11 Мая 2011 [22:40:19] »
В верхних слоях атмосферы скорость челнока, грубо говоря 8 км/с.
Да воздух разреженный, молекул меньше. Но они ударяют в челнок с той же скоростью 8 км/с (в среднем). И выжигают обшивку. Медленно но неуклонно.
Аналогия - получить радиацию 100 рентген за минуту, или за час - результат один лучевая болезнь.

А вот здесь не согласен. Можно привести другую аналогию. Брошу я в Вас 10 камней весом по 100 грамм или 1 камень 1 килограмовый с одинаковой скоростью. Что выберете?  ;)
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн Алёшка

  • **
  • Сообщений: 85
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Алёшка
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #9 : 11 Мая 2011 [22:43:42] »
извиняюсь ошибся, 6-8км/с
А звёзды, тем не менее, а звёзды, тем не менее, чуть ближе, но всё также холодны...

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #10 : 11 Мая 2011 [22:44:26] »
Спуск с орбиты начинается с торможения двигателями - корабль летит хвостом вперед. Затем разворачивается и с большим углом атаки входит в атмосферу, происходит торможение за счет сопротивления воздуха (отсюда и нагрев). Так продолжается спуск до тех пор, пока аэродинамические органы управления не становятся эффективными. Далее самолетный, управляемый полет.
На больших высотах и больших скоростях аэродинамическое управление не эффективно.

Кстати, теплозащита нужна и при выводе на орбиту.

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #11 : 11 Мая 2011 [22:50:15] »
Спуск с орбиты начинается с торможения двигателями - корабль летит хвостом вперед. Затем разворачивается и с большим углом атаки входит в атмосферу, происходит торможение за счет сопротивления воздуха (отсюда и нагрев). Так продолжается спуск до тех пор, пока аэродинамические органы управления не становятся эффективными. Далее самолетный, управляемый полет.
На больших высотах и больших скоростях аэродинамическое управление не эффективно.

Кстати, теплозащита нужна и при выводе на орбиту.

Вот это новость!  :o Получается теплозащита имеется у Союза на орбитальном и приборном отсеках? А не только на спускаемом??? Не согласен.

Т.е. как я понял размера крыльев недостаточно для создания аэродинамической подъёмной силы. Тогда почему бы не сделать крылья побольше?
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн vits

  • *****
  • Сообщений: 3 799
  • Благодарностей: 50
    • Сообщения от vits
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #12 : 11 Мая 2011 [22:51:07] »
Вообще надо подумать о том возможно ли удерживать аппарат в верхних слоях атмосферы до того как будет сброшена скорость до приемлемой для аппарата без теплозащиты
Ведь при снижении скорости траектория будет стремиться к вертикальной .. а крылья - они тоже определенную подъемную силу дают на определенной высоте .. может оказаться мало

Вот я про это же. Крылья можно и побольше сделать.
Или 2 маленьких от АН-2.)))Посмотрите по учебнику аэродинамики формулу подъемной силы крыла или  лобового сопротивления ,куда входят до 15 переменных величин и у вас пропадет желание дискутировать на уровне физики 5 го класса.
бинокль ДС12х80,МАК SW 180 (с кулером),SW 809


Истинно вам говорю.4 мая 25 года Земля налетит на небесную ось.

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #13 : 11 Мая 2011 [22:53:02] »
Цитата
Вот это новость!  :o Получается теплозащита имеется у Союза на орбитальном и приборном отсеках? А не только на спускаемом??? Не согласен.

Про обтекатели слышали что нибудь? Или вы думаете союзы голыми выводятся на орбиту.

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #14 : 11 Мая 2011 [22:58:00] »
Цитата
Вот это новость!  :o Получается теплозащита имеется у Союза на орбитальном и приборном отсеках? А не только на спускаемом??? Не согласен.

Про обтекатели слышали что нибудь? Или вы думаете союзы голыми выводятся на орбиту.

Так он для уменьшения сопротивления воздуха. Разве его структура аналогична термоплитке (насколько я помню, изготовленной из кварца)?
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #15 : 11 Мая 2011 [23:02:56] »
Вообще надо подумать о том возможно ли удерживать аппарат в верхних слоях атмосферы до того как будет сброшена скорость до приемлемой для аппарата без теплозащиты
Ведь при снижении скорости траектория будет стремиться к вертикальной .. а крылья - они тоже определенную подъемную силу дают на определенной высоте .. может оказаться мало

Вот я про это же. Крылья можно и побольше сделать.
Или 2 маленьких от АН-2.)))Посмотрите по учебнику аэродинамики формулу подъемной силы крыла или  лобового сопротивления ,куда входят до 15 переменных величин и у вас пропадет желание дискутировать на уровне физики 5 го класса.

Аэродинамика, признаю, не мой конёк.  :( Дискутировать желания нет, т.к. обсуждать тему в которой не разбираешься дело в высшей степени неблагодарное.  Если Вы в этом деле разбираетесь ответьте пожалуйста (в двух словах на простом языке): можно ли вообще сделать самолёт, способный сойти с орбиты без теплозащиты? А если нет - то почему? Заранее спасибо.
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #16 : 11 Мая 2011 [23:03:49] »
Цитата
Так он для уменьшения сопротивления воздуха. Разве его структура аналогична термоплитке (насколько я помню, изготовленной из кварца)?
Характер обтекания другой. Конечно, при выводе роль теплозащиты меньше чем при спуске.

Вам уже объяснили, что на участке входа в атмосферу управлять и тормозить аппаратом нечем. Двигателей нет (никто столько топлива не потащит), аэродинамические органы на таких скоростях и плотностях воздуха не эффективны. Приходится тупо тормозить трением.
Всякие измышления про медленное торможение в высоких слоях - несостоятельны, ибо нечем управлять. Фактически - баллистический полет.
Или думаете, что Шаттл и Буран дураки проектировали?

Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 800
  • Благодарностей: 819
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #17 : 11 Мая 2011 [23:04:32] »
Причём после получения тормозного импульса корабль уже необратимо входит в атмосферу и так или иначе придётся спускаться ниже. Засчёт торможения в верхних слоях атмосферы много ненатормозишь. Кроме этого, корабль, если его направить под недостаточно острым углом может отрикошетить от атмосферы как от подушки.

Да, вот допустим когда стала проблема возвращения астронавтов с Луны со второй космической скоростью, то ТЗП сделали более толстым и применили немного хитрый манёвр в виде замедленного торможения. Спускаемый аппарат совершает вход в атмосферу, а затем даже несколько вновь взлетает засчёт подьёмной силы и после этой горки снова снижение. Позволило несколько разгрузить нагрузки на торможение.  Но основное торможение всё-же в более плотных слоях.

Пример исключительно плавного торможения-самопроизвольный сход с орбиты низкоорбитального спутника. Всёравно сгорает за милую душу.

Да ещё и спуск должен быть строго определённый. Шаттл далеко не на все ВПП может сесть.  для ещё бОльшего торможения шаттл совершает S-образный манёвр при посадке.

Цитата
Так он для уменьшения сопротивления воздуха. Разве его структура аналогична термоплитке (насколько я помню, изготовленной из кварца)?


у Союза в ТЗП только спускаемый аппарат. тоже для защиты от перегрева. Только ТЗП Бурана из кремнезёма (оксида алюминия грубо говоря) с углеродным покрытием и поэтому многоразовая а ТЗП Союза-ТМА из стеклотекстолита с абляционным покрытием. Наносится в виде сшитого "Колокола" из кремнезёмной ткани и пропитывается. сверху наносится абляционное покрытие. Но не везде, а только с той части спускаемого аппарата, которой СА летит вниз.

СА при этом одноразовый. из него демонтируют все приборы и начинку для повторного использования а корпус, сгоревшее ТЗП идёт на переработку или скажем в музей какой-нибудь.   
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4+HEQ5Pro+ QHYIII 290M+50mm guide. 3"Flat+QHYCFW3+Optolong LRGB+SHO (36mm)+QHY268M.

Оффлайн АлминАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 994
  • Благодарностей: 2
  • Недоступное чувствам - не подвластно Разуму...
    • Сообщения от Алмин
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #18 : 11 Мая 2011 [23:16:52] »
Цитата
Так он для уменьшения сопротивления воздуха. Разве его структура аналогична термоплитке (насколько я помню, изготовленной из кварца)?
Характер обтекания другой. Конечно, при выводе роль теплозащиты меньше чем при спуске.

Вам уже объяснили, что на участке входа в атмосферу управлять и тормозить аппаратом нечем. Двигателей нет (никто столько топлива не потащит), аэродинамические органы на таких скоростях и плотностях воздуха не эффективны. Приходится тупо тормозить трением.
Всякие измышления про медленное торможение в высоких слоях - несостоятельны, ибо нечем управлять. Фактически - баллистический полет.
Или думаете, что Шаттл и Буран дураки проектировали?

Конечно не дураки :)

Подводя итог всему вышесказанному: первой космической скорости не достаточно для создания подъёмной силы в верхних слоях атмосферы. На высотах, где создаётся достаточная подъёмная сила трение о воздух и нагрев челнока слишком высоки и без термопокрытия никак не обойтись. Я правильно понял?

Остался последний вопрос. Теоретически, можно ли создать самолёт для спуска с орбиты без теплозащиты?
Луна твёрдая! /С.П. Королёв/

В Мире нет чудес и случайностей, есть только неучтённые обстоятельства ;)

Современный уровень судостроения не допускает кораблекрушений /Э. Дж. Смит/

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27 430
  • Благодарностей: 1104
    • Сообщения от Pluto
Re: Зачем челноку теплозащита?
« Ответ #19 : 11 Мая 2011 [23:29:11] »
Теоретически можно, если создать двигатель который будет тормозить и управлять спуском, обеспечивая малые скорости при спуске.