2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Посадка при возвращении с Луны
Сообщение06.04.2026, 20:07 
Вариантов такой посадки известно, вроде бы, два.
"Двойной нырок" и прямой вход в атмосферу Земли.
В интернетах пишут, что первым пользовались советские "Зонды" (-5 - неудачно, -6, -7, -8 - удачно в смысле входа в атмосферу, один таки разбился из-за нештатной ситуации с парашютом) и китайский "Чанъэ-5-Т1".
Все девять Аполлонов, возвращающихся от Луны, использовали прямой вход в атмосферу. Были ещё и другие аппараты, возвращающиеся к Земле от астероидов и комет, но там не было живых существ на борту, перегрузки особого значения не имели.

Про "Артемиду-I" как-то противоречиво пишут здесь и здесь, хотелось бы, конечно, понять, учитывая актуальность вопроса.
Возможно, вопрос терминологический, но из-за него какие-то непонятные скандалы возникают.

Я пробежал статью Entry aerodynamics at Lunar Return Conditions obtained from the flight of Apollo 4 (AS-501) by Ernest R. Hillje с сайта NASA, в ней на основании показаний приборов реконструируется траектория спуска СА.

На беспилотном Аполлоне-4 как раз отрабатывали возвращение со 2-й космической. Впервые использованный Сатурн-5 вывел его на круговую орбиту вокруг Земли, затем корабль перешёл на эллиптическую, отлетел на 18000 км от Земли, развернулся и вонзился в атмосферу со скоростью 36545 фт/с под строго определённым углом входа.
Спускаемый аппарат снизился до высоты 45 морских миль, потом, используя аэродинамические особенности конструкции, поднялся на 10 миль, гася скорость, и с высокой точностью приводнился куда и задумали. Т.е. из атмосферы Земли он не выходил. Промежуточный вопрос, ответа на который, вероятно из-за слабого владения языком вообще и узкой терминологией в частности, я не уловил. Как корабль управлялся в плотных слоях атмосферы? Чем управлялся вроде ясно, AGC - Apollo Guidance Computer, получавший данные от IMU - inertial measurement unit.

Технология "двойного нырка" использует "отражение" от верхних слоёв атмосферы, корабль "отбрасывается" в космос аж на 500 км. Там возникают проблемы с точностью. Для СССР точность была не так важна, мимо страны промахнуться сложно, если целиться в Казахстан. Беляев с Леоновым тыщи на полторы км промахнулись - и всё обошлось. Но с Аполлонами не так, они хоть и плавучи, но недолго, часа 3. Помощь даже на вертолётах могла не поспеть.

Вопрос: как всё-таки приземляется "Артемида"? И если с двойным нырком, то непонятны причины отказа от испытанной и успешной технологии входа в атмосферу.

 
 
 
 Re: Посадка при возвращении с Луны
Сообщение07.04.2026, 09:41 
Аватара пользователя
Лимитирующими факторами при торможении об атмосферу являются:
1. Ускорение \ перегрузки.
2. Нагрев.

Также нужно учитывать, что плотность атмосферы падает с высотой, как обратная экспонента.

Исходя из вышесказанного, делается вывод, что основную часть кинетической энергии нужно сбрасывать на примерно одинаковой высоте. И тут возникает ещё один лимитирующий фактор: плотность атмосферы на этой высоте должна быть достаточной для поддержания примерно одинаковой высоты за счет аэродинамического качества СА.

Но такая процедура требует очень точного входа в атмосферу. Небольшое превышение оптимального угла (угол тут отсчитывается от касательной к поверхности Земли) приводит к тому, что СА "зарывается" в более плотные слои атмосферы, и процесс торможения развивается лавинообразно, говорят: "сорвался на баллистический спуск".

Чтобы этого избежать планируемый угол входа делают несколько меньшим, чем оптимальный. А это приводит или к "подскоку", как у Аполлона-4 (и наверное, у всех Аполлонов), или - если запас взять больше - к выходу из атмосферы, и получается "двойной вход в атмосферу".

Booker48 в сообщении #1721702 писал(а):
Как корабль управлялся в плотных слоях атмосферы?

Никак. Ни "Аполлоны", ни "Союзы"\"Зонды" при торможении об атмосферу не управлялись. Как попали в атмосферу - так и летели.

 
 
 
 Re: Посадка при возвращении с Луны
Сообщение07.04.2026, 13:06 
EUgeneUS в сообщении #1721722 писал(а):
Чтобы этого избежать планируемый угол входа делают несколько меньшим, чем оптимальный. А это приводит или к "подскоку", как у Аполлона-4 (и наверное, у всех Аполлонов), или - если запас взять больше - к выходу из атмосферы, и получается "двойной вход в атмосферу".

Да, все Аполлоны приземлялись по одной схеме.
Т.е. "двойной нырок" (двойной вход в атмосферу) более безопасен в смысле перегрузок и нагрева?
"Зонд-5", на котором, правда, отказало всё что можно и ещё чуть-чуть, всё же сорвался в баллистический спуск. И приводнился в Индийском океане, где его ждали - но более чем в 100км от ближайшего встречающего корабля. Интересно, что, судя по воспоминаниям (Каманина, моряков) то, что приземление будет по баллистической траектории, было известно за сутки до приземления. Хорошо бы воспоминания баллистиков почитать, почему так, вроде коррекцию перед посадкой всё же проводили.

 
 
 [ Сообщений: 3 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group