Ну, шансов выжить, у вас, конечно, никаких, но всё равно - удачи!)))
Здесь следующее. Скажем, я кошмонавт, сижу на орбите Земли. И вот мне захотелось оттуда сбежать. Ну, зарплату не выплатили. На орбитальной станции есть небольшой самолет. Он отстреливается вниз. А когда входит в самые верхние слои атмосферы, когда машина начинает реагировать на движение руля, начинает планировать. Именно планировать, а не врезаться в плотные слои со всей дури. Режим полета такой что соотношение скорость/плотность воздуха безопасно для обшивки, не вызывает перегрева. Скорость, конечно быстро падает, а когда достигает скажем 1000 м/с, включается двигатель и поддатый летчик совершает посадку в Шереметьево.
"...Скорость, конечно быстро падает, а когда достигает скажем 1000 м/с..."
Скорость - это кинетическая энергия и "падает" она исключительно (в данных условиях) в тепло.
И если учесть, что начальная Ваша скорость 7900 м/с, то, без специальных мероприятий, "кошмонафту" зарплаты больше не видать, как своих ушей :-)
Otzzi, Думаю, коллега 37 не так выразился, и цифра в 1км/с условна. А смысл, имхо такой, что затормозиться нужно до самолетных скоростей и далее по сцнарию.
Но, 37, для свободного падения такой сценарий не вариант, ибо, как заметил Otzzi, вся скорость (вернее трение на таких скоростях об атмосферу) перейдёт в тепло. Но, как вариант - можно использовать, допустим реактивные двигатели, для плавного гашения скорости. НО! Это усложнение и удорожание конструкции КА в разы, снижение грузоподъемности, да и вообще будет как бы лишенным смысла... Ну, вот к примеру, чтоб вернуть аппарат, по вашему сценарию, нужно тащить на орбиту двойной запас топлива (условно конечно), а на полезную нагрузку - ресурсов (мощности, тяги) уже нет, потому как массу полезной нагрузки, заменила дополнительная масса топлива для плавной посадки. Примерно так.
Господа, вы иногда бываете на редкость... Кинетическая энергия перейдет в тепло. Естественно. Так и замечательно. Весь вопрос за какое время: надо, чтобы не было перегрева. А нагретая железяка даже в вакууме довольно быстро остывает. Вспомните лампочку накаливания - гасла за одну секунду. Я думаю, у этого самолета надо будет несколько увеличить крылья и хвостовое оперение. И, наверно, придется сделать огнеупорные - фарфоровые кромки крыльев и кончик носа.
37, зачем изобретать лисапед? Были уже и Шаттлы и Буран. А насчет увеличения крыла и оперения - "Это усложнение и удорожание конструкции КА в разы, снижение грузоподъемности, да и вообще будет как бы лишенным смысла..." И учитывайте динамические нагрузки. Соответственно, чем больше площадь, тем выше нагрузки, тем менее прочна конструкция, добавьте еще соответствующий вес теплового экрана, и прочитайте еще раз "Это усложнение и удорожание конструкции КА в разы, снижение грузоподъемности, да и вообще будет как бы лишенным смысла..."
Сказать, что нельзя - проще простого. Какашками кидаться - это мы любим.А вот поставим вопрос так:
Какие конструктивные решения посадки аппарата с орбиты, кроме существующих традиционных, Вы можете предложить?
Там беда какая: на высотах 30-70 км воздуха мало для планирования, но надо погасить почти всю скорость. Хотя Баумгартнер сиганул со стратосферы с 40 км. Без существенной теплоизоляции.
Тормозить двиглом не выйдет. Топлива надо почти как при старте. Циолковский со своим логарифмом все подпортил.
На тонну груза, скажем 30 тонн топлива. Чтобы вывести 31тонну на орбиту надо 930 тонн топлива. Поменьше, конечно, но около того. М-да.
1. Отдавать тепло набегающему потоку.
а) сбрасывать нагревшиеся многослойные щиты
б) передавать тепло радиаторами
в) плазменные теплощиты через форсунки
2) Космический лифт наоборот
а) спускать по шнуру
б) шнур между двумя КА, спущенный в атмосферу.
3) Тормозить о магнитное поле Земли у полюсов
Teddy8 "Воздуха мало для планирования" Вообще-то при таких скоростях, на определенной высоте, аппарат начинает гореть синим пламенем - воздуха достаточно. Следовательно чуть повыше есть области где можно вполне маневрировать - без всякого топлива, просто используя и гася первоначальную скорость. И при этом не сильно перегреваясь. Вот, как должна выглядеть эта хреновина мне неизвестно. Никто не занимался - это аэродинамика на очень больших скоростях, но в очень разряженной атмосфере)).
37. " А нагретая железяка даже в вакууме довольно быстро остывает."
- Вы термосом когда крайний раз пользовалиь?))) Вакуум - тот же термос.
Теплоотдача только за счёт излучения - а это сильно дольше, чем когда объ-
ект что-нибудь обдувает, чему можно передать кинетическую энергию молекул,
атомов и прочего, из чего состоит аппарат.
Подвох же с лампочкой в том, что спираль сильно лёгкая. Там мало вещества.
Объект массой в тонны - и остывать будет в разы дольше)))
Далее. Тело на разных скоростях (и в разных плотностях среды) ведёт себя
по разному. В смысле управления.
За-ради интереса рекомендую обратиться банально к фотокарточкам
сверхзвуковых самолётов-перехватчиков и сравнительно тихоходных
штурмовиков. Геометрия крыльев принципиально разная. Там где "тихоход"
будет не спеша "облизывать" рельеф местности, не особо заморачиваясь на управляемость
исверхзвуковой аппарат будет вести себя аки рояль.
И наоборот. Там где сверхзвук чувствует себя как рыба в воде, у тихохода
просто оторвутся крылья!)))
Следовательно вашему аппарату нужна изменяемая геометрия плоскостей
(как минимум), а то и всего корпуса.
Вообще, идея заманчивая, но на данном этапе технологий слишком сложная
и дорогая, а потому уступает традиционным методам посадки.
Максим, что приходит в голову для подобной идеи — это некоторая модификация
уже существующих способов посадки: точный импульс и координаты входа
в атмосферу (1 секунда - это плюс-минус десять километров),
потом "управляемый" спуск, примерно как у свободно падающих
управляемых бомб (то есть "подруливать" примерно в сторону точки
посадки), а на финальном этапе управление пр помощи парашюта,
по типу "тяни за стропы управлеия!".
Да и это, если честно, сильно усложняет процесс, а значит делает во-первых,
дороже, а во-вторых, уязвимее к неисправностям - в силу того, что есть больше
механизмов, которые могут выйти из строя.
Да и каков смысл такого самолёта и посадки точно в заданную точку?
Ну, экономически?
То, что сейчас можно спустить с орбиты - умещается в один вертолёт.
То есть проще сгонять к месту посадки, подобрать всё что свалилось
из космоса и радоваться.
Единственный вариант, когда такая схема (посадка точно в заданную точку)
будет востребована, это случай, при котором эвакуация содержимого будет
слишком дорогой. Например, сто миллионов тонн платины!)))) Да и то, в итоге,
вероятно, всё окупиться))).
Пы.Сы.: Кстати, есть ещё один вариант "точной" посадки на самолёте
(или не важно на чём) - это увеличение размеров "аэропорта". Если он
огромен - мимо него не промахнёшься. И значит можно упростить
самолёт.
Отчасти в "Шаттлах" был тот же принцип, да и в "Буране" тоже. Длинная-длинная
полоса. Из-за этого можно было особо не тормозить, и сосредоточиться просто
на том, чтобы одним куском достичь земли)))
Подъемная сила пропорциональна квадрату скорости, и линейно от плотности и площади крыла.
Плотность падает по экспоненте. Примерно каждые 7 км в e раз. Или на 10 км грубо в четыре раза.
Мне вот что приснилось.
100-70 км - все же тормозной реактивный двигатель. На 70 км - сотые доли торра аэродинамика не при чем. Сбрасываем до 6 км/с. На верхних уровнях 70-50 км применяем сверхбольшое крыло типа параплана из материи на основе тефлона сбрасываем еще до 4 км/с. Потом на 50-40 км сбрасываем СБПП и переходим на большое сбрасываем до 2 км/с. Далее крылья или просто на парашюте.
DimitriyP, вопрос не в том, чтобы попасть куда-то на Земле, а в том, чтобы погасить скорость в верхних разреженных слоях, не сгорев при этом.
Teddy. Так способов ровно два, и известны они ещё со времён царя Гороха)))
Первое: аэродинамическое торможение, как в современных спускаемых ап-
паратах — что с крыльями ("Спейс шаттл", "Буран" и т.п.), что без ("Союз",
"Шеньчжоу" и пр.).
Второе: торможение посредством реактивной тяги.
Штука в том, что торможение двигателями требует топлива, и потому сложно,
дорого и бессмысленно при наличии "под рукой" атмосферы. Проще "тормозить
пузом".
Но, теоретически, ничто не мешает и после схода с орбиты оттормозиться двига-
телями, полсле чего плавненько (как рояль с крыльями) опуститься на поверхность
планеты при помощи крыла, парашюта или джедайской силы)))
Только к чему такие сложности?
Читал, кстати, как то статью о индивидуальных системах аварийного покидания
корабля или космической станции, болтающихся га орбите. Как раз, как указано
в примере: понадобилось космонавту на Землю метнуться, а ни одного подходя-
щего спускаемого аппарата под рукой нету: то ли пропили, то ли Сандра Буллок
увела в неравной борьбе с гравитацией)))
Короче, космонавт-горемыка должен был лечь спиной в эдакий "зонтик без ручки",
пристегнуться ремнями и, сориентировав этот пепелац против направления дви-
жения, надавить на Большую Красную Кнопку, запуская тем самым тормозной
двигатель. После чего вся эта конструкция со "счастливчиком" на борту должна
была войти в атмосфЭру, где скорость гасилась, собссснно, трением об эту самую
атмосферу "спасательного зонтика". Отдельно доставляет тот факт, что для кос-
монавта не было предусмотрено какой-либо кабины или типа того. Он тупо был
привязан снаружи и картина обтекающих его струй раскалённой плазмы должна
была внушать прилив гордости за конструкторов, придумавших такое "средство
спасения".
После того, как аппарат снижался в совсем уж плотные слои атмосферы, кило-
метров эдак до десяти или типа того, тушка спасаемого отделялась от остальной
конструкции и плавно приземлялась на парашюте.
Но систему посчитали слишком сложной. Да и сомнения, что космонавт (или астро-
навт?) переживёт подобные приключения всёж-таки оставались. Короче, не пошла
она в серию. Даже до испытаний, по моему, дело не дошло, так и осталось всё на
бумаге. Но замысел был хороший!))))
Teddy. Тоже вариант. Но, по моему, это ещё сложнее, чем торможение двигателями))))
Тем не менее, китайцы уже запускают парные спутники, связанные длиннющими тросами. (Вот откуда у меня вылез вариант п.8 2б ) Только всё путаются в канатах. Как, кстати ещё кто-то в парусах. Никак не могут расправить одно и двухмерные структуры.
Вернее будет сказать:Спускаюсь с орбиты на планетолёте или звездолёте.Это к тому,что это дело отдалённого будущего.