Надувные теплозащитные экраны - очередная революция в космонавтике?

[Klapaucius]

А не факт.

Факт...Если у вас ступень набрала скорость, выше скорости истечения для данного топлива, то для его полного торможения вам понадобится топлива больше чем вы на ракете имеете. Что уж говорить о самой ступени.

неправда Ваша. Атмосферное торможение никто не отменял. Хоть надувными или стальными экранами, хоть планированием с крыльями, хоть дирижаблями (водородными, гелиевыми, вакуумными, тепловыми).

[Klapaucius]

Т.е. теплозащитный экран (неважно какой) для сколько-нибудь значимых атмосфер - не роскошь, а средство торможения. Даже для Марса. Для менее плотных атмосфер в солнечной системе - уже сомнительно.

[vsf]

Первое испытание сегодня ночью говорят прошло успешно.

http://za-neptunie.livejournal.com/23546.html

[zyxman]

Вообще-то они не совсем теплозащитные экраны, а именно фактически аэродинамические поверхности.
Суть разницы в том, что у них настолько большой размер (для данной массы), что теплопоток значительно меньше чем у твердой теплозащиты - конкретно там получалось, что у того-же "демонстратора" для спуска одного человека диаметр был больше, чем у теплозащитного экрана "Союза", спускающего троих с кучей оборудования.
Смысл надувной конструкции в том что большой диаметр твердого щита затруднителен (были проекты раскладного щита, но не прижились), а именно диаметр щита определяет возможную спускаемую массу.

[vsf]

Пишут, что этот экран позволяет в 2 раза увеличить посадочную массу на Марс.

http://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/ldsd.pdf

Together, these new drag devices can increase payload delivery to the surface of Mars from our current capability of 3,300 pounds (1.5 metric tons) to 4,400 to 6,600 pounds (2 to 3 metric tons), depending on which inflatable decelerator is used in combination with the parachute.

В общем, похоже ожидается очередная революция в межпланетных перелетах.

[bob]

Пишут, что этот экран позволяет в 2 раза увеличить посадочную массу на Марс.

http://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/ldsd.pdf

Together, these new drag devices can increase payload delivery to the surface of Mars from our current capability of 3,300 pounds (1.5 metric tons) to 4,400 to 6,600 pounds (2 to 3 metric tons), depending on which inflatable decelerator is used in combination with the parachute.

В общем, похоже ожидается очередная революция в межпланетных перелетах.

Вы тему, вообще, с начала читали?

[Vladimir73]

Боб, это же риторический вопрос 

[zyxman]

Боб, ну формально это действительно похоже революция - я честно не могу припомнить ни одной известной реализации РАСКЛАДНОГО тормозного щита (были кстати проекты, но не летали), а строго говоря именно диаметр щита определяет возможную спускаемую массу, а вместе с диаметром щита ПОТРЕБНАЯ выводимая масса очень сильно растет (даже если опустить геморрой с надкалиберным обтекателем) и естественно, падает спускаемая.
Плюс, надувной щит может быть по совместительству эйрбегом, что тоже экономит массу.

[vsf]

ну формально это действительно похоже революция

Вот я тоже так думаю, сказали на пресс-конференции, что испытанный экран позволит доставлять на поверхность Марс 2.5 тонны груза при существующих носителях. Рост в 2 раза по сравнению с Кюриосити.

Появились новые подробности об испытание:

http://za-neptunie.livejournal.com/23920.html

Плавающий экран выловлен в океане и поднят на спасательное судно. Парашют вообще не раскрылся, и экран ударился о воду сильнее, чем планировалось. Тем не менее, раз он не утонул, значит у него повышенный запас прочности.

[vsf]

я честно не могу припомнить ни одной известной реализации РАСКЛАДНОГО тормозного щита (были кстати проекты, но не летали)

Вроде еще было успешное испытание

http://za-neptunie.livejournal.com/11346.html

Во время третьего испытания 23 июля 2012 года на том же космодроме Уоллопс испытывался уже модернизированный прототип IRVE-3. Его масса подросла до 308 кг при том же размере экрана. Высота запуска аппарата составила уже 463 км с целью тестирования экрана на скорости в 20 скоростей звука.Видеокамеры засняли процесс раскрытия надувного экрана. В этот раз были предприняты уже попытки найти аппарат в океане. Они были успешными, даже не смотря на то, что аппарат отклонился от номинальной траектории на 50 км. Сначала радар смог определить примерное местоположение аппарата, а затем самолет спустя 1 час после приводнения, нашел аппарат в 1 км от предсказанного места. Спустя еще 2 часа, катер смог подойти и забрать аппарат себе на борт.

[zyxman]

Вроде еще было успешное испытание

Я сказал РАСКЛАДНОЙ - это не то же самое что надувной.
Например, раскладной щит (состоявший из 8 чтоли лепестков из термостойкого сплава), предполагалось использовать для спуска на Марс тяжелого советского марсохода.
Я вполне допускаю, что его-бы таки сделали и довели до ума, но надувной "зонтик" однозначно проще и надежнее получается, чем та механика.

[postoronim]

Извините, что я к Вам обращаюсь... но я даже с парашютом никогда не прыгал.
Я стараюсь понять принцип действия надувного аэродинамического щита. Поправьте меня, если я неправильно понимаю. Действующие сейчас принципы торможения это: торможение собственным корпусом в разреженных высотах, защищенным теплоизоляцией с последующим выпуском парашютов в более плотных слоях?
Необходимость надувного аэродинамического щита объясняется тем, что на теплоизоляцию приходится большая часть полезной массы аппарата? Надувной аэродинамический щит якобы уменьшает массу, но при этом увеличивает объем аппарата за счет раздувания?
Это так?

[vsf]

Действующие сейчас принципы торможения это: торможение собственным корпусом в разреженных высотах, защищенным теплоизоляцией с последующим выпуском парашютов в более плотных слоях?

Практика показывает, что даже парашют не обязателен, одного экрана хватает для более-менее мягкой посадки.




Я лично не понимаю, зачем американцы еще и новый парашют решили для Марса создавать. Сам экран играет роль мягкой подушки при касании поверхности. По-крайней мере, Луна-9, Марс Пасфайндер и МЕРы садились с помощью воздушных мешков.



Потом из мешков воздух просто спускали, и даже марсоходы спокойно уезжали с места посадки.

[ВадимZero]

Я лично не понимаю, зачем американцы еще и новый парашют решили для Марса создавать. Сам экран играет роль мягкой подушки при касании поверхности.

Так для этого нужно погасить скорость, а у экрана такие возможности ограничены.

[zyxman]

Надувной аэродинамический щит якобы уменьшает массу, но при этом увеличивает объем аппарата за счет раздувания?

Торможение в ЛЮБОМ случае делается круглой, точнее конусообразной поверхностью, эффект от которой растет как квадрат диаметра (были крылатые аппараты, но это совсем особенная тема).
Аппарат в ЛЮБОМ случае выводится в космос ВНУТРИ ОБТЕКАТЕЛЯ, диаметр которого ограничен.
Надувной конус есть красивое решение этого противоречия.

[zyxman]

Я лично не понимаю, зачем американцы еще и новый парашют решили для Марса создавать.

Потому что у Марса низкая плотность атмосферы, и конус не может затормозить достаточно - после конуса там останется скорость порядка сотен километров в час - никакой подушки там не хватит.
А вот на Земле конуса было-бы достаточно, чтобы затормозить до скорости порядка 40-50км/ч - удар сильный но терпимый.

[postoronim]

А вот на Земле конуса было-бы достаточно, чтобы затормозить до скорости порядка 40-50км/ч - удар сильный но терпимый.

Как при ДТП?

[zyxman]

Как при ДТП?

Да, именно так. Практика жизни показывает, что в ДТП на скорости до порядка 80-90км/ч, и в современном автомобиле с нормальной пассивной и активной безопасностью, люди как правило выживают с легкими ранениями (типа сотрясения мозга/выбитых зубов, ну если не повезло - сломанные ребра). Конечно машина при этом "восстановлению не подлежит", но пока еще многоразовые аппараты на Марс еще точно не летали, да и на Земле подавляющее большинство полетов на одноразовых аппаратах.
Плюс есть еще приводнение - там еще лучше.
При столкновении на 40 км/ч (около 10м/с), человек в подавляющем большинстве случаев выживает с минимальными повреждениями (синяки, гематомы).

Кстати, вот еще вспомнил цифирь - самый простой из распространенных круглый парашут спускается со скоростью 5м/с (приблизительно 18км/ч), то есть скорость касания с Землей 18км/ч ПЛЮС естественно векторно складывается со скоростью ветра, итого там получается до 30км/ч (при скорости ветра больше 7м/с чтоли, прыгать с "круглым" парашутом запрещено).
У космоинженеров приемлимой считается скорость 10м/с, то есть 36км/ч.

[Technecy]

Глядя на схему испытаний "Демонстратора" с подводной лодки, пришло на ум:
Меня терзают смутные сомнения...
Танковый биатлон... Ракетный бадминтон...

Вообще, это тот же парашют только жёсткий, и без строп. Что такого принципиально нового тут? Обычный воланчик для бадминтона.

А ещё, они почему то не учли турбулентность. и сделали тормоз в виде обтекателя, что даже не смешно.

[Маска]

Например, раскладной щит (состоявший из 8 чтоли лепестков из термостойкого сплава), предполагалось использовать для спуска на Марс тяжелого советского марсохода.

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum9/topic11288/