Из космоса на парашюте

AGRESSOR> Какие у кого идеи, комментарии, стулья?

Было уже на форуме, с картинками и историческими документами

з.ы. Не ищется, но вот примерно:

Ну там в основном рассматривается не сильно парашютистый способ входа - следовательно, будут большие перегрузки и перегрев, от которого предполагается спасаться термоизоляцией. А что все таки насчет объектов очень низкой плотности (надувных или парашютообразных) - которые будут рассеивать энергию торможения просто излучением, не нагреваясь, за счет того, что этой энергии будет очень мало? Ну типа такого, токо побольше: http://www.membrana.ru/lenta/index.html?8714

Вот только не похоже, чтобы они эту идею реализовали.

А прыжки со стратостата/суборбитального самолета хоть со 100-километровой высоты - это неинтересно. Вот десяток км/с об воздух погасить без перегрузок и обугливания - это интересно.

Ничто не ново

Android> Во если бы космонавт висел относительно вращения земли (и атмосферы) и потом бы начал падать, то он бы выглядел обыкновенным парашютистом, выполняющим сверхвысотный прыжок. (с получением героя России, соответственно)

Вот только пролетев 200км под воздействием ускорения g в безвоздушном пространстве наш парашютист приобрел бы скорость 2 км/сек. Есть за что Героя получить, если живым останется.

alex_zeed> А что все таки насчет объектов очень низкой плотности (надувных или парашютообразных) - которые будут рассеивать энергию торможения просто излучением, не нагреваясь, за счет того, что этой энергии будет очень мало?

Никто не запрещает погасить орбитальную скорость до нуля — это лишь вопрос наличия топлива, а значит и корабля. Если же хочется без корабля спуститься с орбиты, надо гасить скорость в атмосфере. На 100кг и 8км/с нужно погасить 3.2ГДж кинетической энергии.

au> Никто не запрещает погасить орбитальную скорость до нуля — это лишь вопрос наличия топлива, а значит и корабля. Если же хочется без корабля спуститься с орбиты, надо гасить скорость в атмосфере. На 100кг и 8км/с нужно погасить 3.2ГДж кинетической энергии.

Запрещают физика, да и химия. Чтобы снизить скорость до безопасной при сходе с орбиты, потребуется убить космонавта перегрузкой. И спалить тонн 20 топлива в несколько секунд.

AGRESSOR> Возник умозрительный вопрос, ИМХО, достойный отдельной темы. Насколько реалистичен проект спуска космонавта с орбиты на парашюте?

По-хорошему - нинасколько.

Подобный спуск - чисто баллистический. Следовательно, перегрузка до 8-10g, и никуда не денешься.
Тепловые нагрузки на ОЧЕНЬ большой парашют действительно существенно меньше ("размазаны" по больше площади, плюс тормозится он в более разреженных слоях, а теплопотоки прямо пропорциональны плотности) - но всё равно крайне проблематично найти материал, к-й выдержит подобное безобрасие при достаточно малой массе.
Дело сильно усугубляется еще тем, что у парашюта "наполненного" по самой его сути форма неудачная для "горячего торможения".


А главное - в этом нет ни малейшего смысла. Никакого выигрыша, ни в чём.


И вообще:
Спуск с орбиты и теплозащита КА
С графиками и картинками.

AGRESSOR> Возник умозрительный вопрос, ИМХО, достойный отдельной темы. Насколько реалистичен проект спуска космонавта с орбиты на парашюте? Безо всяких капсул, чисто в обычном скафандре.

Такое вполне возможно. Даже делались попытки практического осущесвления такого спуска. Правда не космонавта, а просто груза. Зовётся оно "Пневматическое тормозное устройство" разработки НПО им. А.С. Лавочкина.

Подробности по ссылке: 404 Not Found

AGRESSOR> Возник умозрительный вопрос, ИМХО, достойный отдельной темы. Насколько реалистичен проект спуска космонавта с орбиты на парашюте? Безо всяких капсул, чисто в обычном скафандре.

Конечно реалистичен. Но не на нынешнем уровне технологии.
Условно говоря, можно сделать "обычный скафандр" в виде чего-то вроде глубоководного скафандра (это который жесткая стальная оболочка) и обшить соответствующими материалами, которые смогут поглотить тепло и "не испортиться".
Ну и плюс нужно какое-то крыло (в первом приближении будет выглядеть примерно как человек лежащий на широком серфинге), чтобы спуск был управляемым а не баллистическим, и плюс конечно система управления (хотя может и хватит космонавту управлять спуском перенося центр тяжести - извиваясь на этом крыле).

Тут уже указали что главная проблема орбиты - высокая скорость и соответственно огромная кинетическая энергия, которую нужно куда-то девать.
В капсульных спускаемых аппаратах используется абляционная защита, которая просто испаряется, в крылатых используется радиационное охлаждение - теплозащита нагревается до высоких температур и охлаждается излучением (а сразу после посадки специальная установка продувает КК, чтобы накопившееся остаточное тепло не повредило металлическую конструкцию).
Да, плюс крылатые используют аэродинамические маневры чтобы потратить энергию - Шаттл спускается не прямо, а делает при спуске несколько скольжений с разворотами.

AGRESSOR> Я так понимаю, проблемой номер раз является высокая скорость вхождения в атмосферу. Может, надо делать громадный по площади купола, но чрезвычайно лёгкий парашют? Многосекционный или многокупольный, с последовательным отстыковыванием отдельных куполов или секций единого купола.
AGRESSOR> Либо аналог дельтаплана?

Если гасить скорость очень медленно, все равно кинетическая энергия будет превращаться в тепло, но при этом не будет высоких температур чтобы стравливать тепло излучением.
Я тут очень грубо посчитал, что скажем если тратить эту энергию на плавление льда, нужно растопить почти 10 тонн льда (если его доводить до кипения, да еще и переохладить, получится наверняка меньше, но все равно сотни килограммов).

Многокупольный парашут это идея интересная - если сделать его в виде сетки из какого-то сверхпрочного материала вроде углеродных нанотрубок, то возможно эти купола смогут гасить какую-то часть энергии до сгорания.

Да, сверхзвуковые дельтапланы (и вообще сверхзвуковые гибкие крылья, как например надувные) американцы исследовали и вроде даже пришли к выводу что они реальны, но оставили эту идею на будущее.

У Симмонса упоминаются скафандры с абляционной защитой. Но у него десантирование предполагает неподвижно висящий на высоте 80 км звездолёт. Или 130 км, не помню.

>со скоростью шестнадцать тысяч километров в час

Что-то маловато 4,4км/с для околоземья будет

>>со скоростью шестнадцать тысяч километров в час
Balancer> Что-то маловато 4,4км/с для околоземья будет
Роман, все претензии - к автору...
Хотя... пока долетит до Земли - ещё подразгонится... да и 4 км/с и так хватит для высотной кремации.

.

Taras66> Такое вполне возможно. Даже делались попытки практического осущесвления такого спуска. Правда не космонавта, а просто груза. Зовётся оно "Пневматическое тормозное устройство" разработки НПО им. А.С. Лавочкина.

Это НЕ парашют. И его американский аналог (испытаний к-го пока не было) - тоже НЕ парашют.
Более того, лавкинский "Демонстратор" предусматривает использование абляционной теплозащиты острия и близлежащей области конуса.

Fakir> Это НЕ парашют. И его американский аналог (испытаний к-го пока не было) - тоже НЕ парашют.

А хто он по сути если не "вывернутый" круглый парашют?
- Принципиальное отличие от парашюта только отсутствие строп, а по остальному - правильное положение обеспечивается низким центром тяжести, торможение за счет большой площади, аэродинамическое качество меньше единицы..

Вот если-бы "демонстратор" летал как крыло на подъемной силе, можно было-бы сказать что это точно не парашют, а гибкое (надувное) крыло.

Ну и кстати, постановка задачи не мешает пройти гиперзвуковую область лежа на "подушке", а на трансзвуке выпустить обычный парашют (или даже парашют-крыло).

Вовсе не парашют. Не более, чем обыкновенный СА с увеличенной площадью поверхности, Смысл "волана" ы увеличении объема СА при неизменной массе.

D.Vinitski> Не более, чем обыкновенный СА с увеличенной площадью поверхности

И да и нет - спуск то у него неуправляемый, то есть хотя оно в самом деле вроде как следующий шаг после управляемого аэродинамического спуска (первый шаг был неуправляемый баллистический спуск шарообразной либо конусовидной капсулы), но это хитрый шаг, вида "мы пойдем другим путем"

А вот реально следующий шаг был-бы складное крыло либо гибкое крыло - хотя крыло на гиперзвуке балласт, но на дозвуке крыло обладает существенно лучшим аэродинамическим качеством чем просто увеличенная площадь поверхности, и позволяет мягкую посадку.

К скафандру-то, какое это имеет отношение?
Есть другой вариант - гибридный ПВРД создающий противотягу
Т.е. космонавт летит за факелом, направленным против потока в относительном разряжении за искусственно увеличенной ударной волной.

AGRESSOR>> Либо аналог дельтаплана?
Дельтаплан (как и прочее активно управляемое) позволяет ещё больше растянуть спуск, снизив тепловые потоки и перегрузки

zyxman> Если гасить скорость очень медленно, все равно кинетическая энергия будет превращаться в тепло, но при этом не будет высоких температур чтобы стравливать тепло излучением.
Только выделяться на полезной нагрузке будет весьма малая его часть Для парашута - равная отношению площади купола к площади ступней - т.е. упомянутые 10т льда сокращаются до нескольких кг
А купол - чем сильней нагреется, тем сильней будет излучать. Кроме того - излучать он может и в обе стороны

Dem_anywhere> Только выделяться на полезной нагрузке будет весьма малая его часть Для парашута - равная отношению площади купола к площади ступней - т.е. упомянутые 10т льда сокращаются до нескольких кг
Dem_anywhere> А купол - чем сильней нагреется, тем сильней будет излучать. Кроме того - излучать он может и в обе стороны

Ну если считать что купол выдержит этот терморежим то конечно согласен.
Остается вопрос, есть ли уже такие технологии и если нет - когда возможно ожидать их появления.

А вот кстати пройти самую теплонапряженную гиперзвуковую область лежа на щите ИМХО возможно уже сейчас, и это условиям задачи не противоречит, тк щит на капсулу не тянет.

AGRESSOR> Возник умозрительный вопрос, ИМХО, достойный отдельной темы. Насколько реалистичен проект спуска космонавта с орбиты на парашюте? Безо всяких капсул, чисто в обычном скафандре. Я так понимаю, проблемой номер раз является высокая скорость вхождения в атмосферу. Может, надо делать громадный по площади купола, но чрезвычайно лёгкий парашют? Многосекционный или многокупольный, с последовательным отстыковыванием отдельных куполов или секций единого купола.
Подниму тему. тоже думал об этом.
Причём получается - что вообще ничего нового не надо.
Вот смотрите и скажите в чём не прав:
Дано:
Тушка 100кг
Высота орбиты 140км
Скорость 10 000 м/с
Площадь парашюта 100м2
-=-=-=-=-=-=-=-=-==-
По данным Захаров Григорий Викторович. Энергетический анализ концепта спутника-сборщика атмосферных газов на высоте 140км "встречный ветер" 0,25Па
Т.о. 100м2 это 25Н (2,5кгс)
F*t=m*dV

25*t=100*10000 t=1000000/25=4000c это 10 часов. ускорение F=m*a, a=F/m 25/100=0.25m/c2
Вот такая прикидка....

Реально торможение будет нарастать, но не вижу как оно вырастет до смертельного с 1/40 нормального. Скорость спуска будет короче...
Тут главное парашют раскрыть 2мя киллограммами силы


Какие мнения?

См. топик выше.