АНАЛИЗ КОМПОНОВОК КОРАБЛЯ ВОЗВРАЩЕНИЯ К ЗЕМЛЕ

© Н.А.Егоров, Н.Г.Медведев, Р.А.Соломкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2006 г.

Ведущиеся в настоящее время проектные проработки по программам пилотируемых полетов к Луне и Марсу связаны с широким кругом проблем, одной из которых является доставка экипажа экспедиции на Землю. Известно, что вход в атмосферу со скоростями ≥11,2 км/с характеризуется значительно более интенсивными тепловыми потоками, воздействующими на спускаемый аппарат (СА), по сравнению со спуском с околоземной орбиты. Это требует рассмотрения универсальной компоновки, адаптированной для работы как на участке входа в атмосферу (со скоростями ≥11,2 км/с), так и на участке спуска (V< 8 км/с). Другими проблемами являются точность входа и допустимый интегральный уровень перегрузок, действующих на экипаж. При этом должны соблюдаться основные требования – обеспечение безопасности (надежности), комфорта и минимальной стоимости реализации проекта.

Рассматривая возможные варианты конфигурации корабля возвращения к Земле (КВЗ), наиболее корректным будет их разделение на 4 группы по реализуемому аэродинамическому качеству на гиперзвуковых скоростях полета (К): 0 (баллистический спуск); 0,2-0,4 (скользящий спуск); 1,0; 1,5 (планирующий спуск) и соответствующие им формы: сфера, сегментально-коническая, несущий корпус и крылатая соответственно. При этом полностью исключается рассмотрение сферической формы (К=0) вследствие недопустимого уровня перегрузок. В настоящем докладе также не рассматривается вариант крылатой схемы по причине высокого удельного веса конструкции. Оставшиеся 2 возможных варианта КВЗ имеют свои уникальные свойства, которые и необходимо сравнивать при анализе. Анализ в данном случае включает в себя несколько аспектов (баллистика, аэродинамика, термодинамика), что в свою очередь и будет формировать проектные решения по определению формы КВЗ.

Таким образом, проектная задача определения облика КВЗ нуждается в комплексном подходе к ней. Взятыми за основу параметрами могут являться характеристики успешно летавших СА КК «Аполлон» и «Зонд» для сегментально-конической схемы и опубликованные данные по компоновке «несущий корпус».