Bu ders Local Solar System Foundation toparyň bir agzasy tarapyndan ýazyldy we bir hünärli synçy tarapyndan gowylaşdyrylmak mümkin. Sen bu meselä degişlimiň?
Her bir astronaut öýüne şol bir ýol bilen gelýär: tizligi gyzgynlyga öwürmek arkaly. Bir kapsula orbitadan gelip ýeten her kilogram üçin ýeterlik energiýa göterýär öz agramy çelikde birnäçe gezek üsti bilen emele getirmäge. Reentry-niň ähli sungaty, bu energiýany yavaş-yavaş aradan aýyrmak bolup durýandyr we kosmosa gaýdyp gelmek üçin ýeterlik tiz.
Maşynlar düşmegi başlady. Awy ätiýaçlyk edýär.
Görkez
- The deorbit burn. Backward pointing, the capsule fires its engine for a few minutes and slows down by about 100 m/s. Bu orbitanyň uzak tarapyny atmosfera düşürýär.
- Entry interface, about 120 km up. Kapsula has first thin traces of air still moving at about 7.8 km/s
- Atly top. Işiň öňki howasy gyzgynlyk goragynyň öňünden aşa güýçli basylyp, ýagty plazma bolup galýar, müňlerçe gradus gyzgynlykda. Radio senäller bir näçe minut geçemez. Işiň yzyndan, ýelmeşýän ýa-da ýelmeşýän bir zat bilen ýelmeşýär.
- Koridory. Aydan 11 km/s tizlikde dolanyp gelende, girme burç bir gradusyň bir bölegine deň bolmaly: gaty çuň we agyrlyk ekipažy döwer, gaty gysga we kapsül howadan daş ýaly çykar.
- Paraşutlar. 10 km aşagynda kapsül birnäçe yüz km/s tizlikde düşýär. Paraşutlar açylýar we ol sekuntda birnäçe metr tizlikde ýere düşýär.
Anla
From a 400 km circular orbit (r = 6,778 km) the speed is 7.67 km/s. Ellipsiň iň aşak noktasy 50 km beýiklikde bolsa, onda a=6.603 km bolar we 400 km beýiklikde bolsa onuň tizligi 7.57 km/s bolmalydyr. Deorbit burn is the difference: about 102 m/s, just 1.3% of the orbital speed.
Çykmak güýç ½ ρ v² C_D A. Air density ρ roughly halves every 5 km of descent (scale height about 7.2 km), so the deceleration rises steeply, peaks, and falls as the capsule slows. Üstdäki modylde:
| _Gün | Tizlik | Aç | Beýiklik |
|---|---|---|---|
| Aşakdan | 7.85 km/s | 1.5° | 8 g |
| Ay bilen, | 11 km/s | 8° | 31 g |
| Aýdan, koridorda | 11 km/s | 5.6° | 7 g |
| Aýdan, gaty aşak | 11 km/s | 4.8° | gaýdyp çyk |
Akyly kapsüller az bir lift bilen uçýar (olaryň kütle merkezi merkezden daşda, şonuň üçin olar öwrüp uçýarlar) we ony dolandyrmak üçin gyralap, bu Soyuz üçin 4 g töweregi beýikligi aşak düşürýär we Apollo koridoryny 2 gradusa çenli giňeldýär.
_Ýönetmek
Model diňe grawitasiýanyň we çekişiň bilen hereketiň planar deňleşiklerini birleşdirýär:
dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v, ρ(h) = ρ₀ e^(−h/H)
with β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (capsule-like) and H = 7.2 km Bir çuňňur ballistik girýän üçin, Allen we Eggers (1958) görkezipdirler ki, beýiklik deceleration β-dan azda-kände garaşsyzdyr:
a_max ≈ v_E² sin γ / (2 e H)
Ayyň üýtgäp durýan ýagdaýynda (γ=8°) ol takmynan 44 g berýär; doly simulýasiýa 31 g berýär, sebäbi gravitasiýa kapsula düşýänçä ýoly çuňlaşdyryp barýar. Her haçan, girme burç, ulagyň ululygy däl, g-ýükni kesgitleýär, bu sebäpden her bir dolanan kosmos gämisi belli bir koridorda uçýar.
Syna
Vis-viva dersini ulanyp, deorbit ýanmagy barla: 400 km (r = 6,778 km)da daire orbitaň tizligi √(μ/r). 400 kmden 50 km a çenli ellipsanyň tizligi a = (6,778 + 6,428)/2. Kapsula 400 kmde näçe yavaş gitmeli? (μ = 398,600 km³/s²)
Täzelik
Gysga sorag
3 tiz soraglar. Siziň dogrymyza göz ýetirmek üçin bir jogap saýlaň.
-
400 km-den öýe gelmek üçin kosmos gämisi orbitde näçe tizleşmeli?
- A 7.7 km/s
- B Takmynan 100 m/s
- C Takmynan 1 km/s
- D Ol doly durmaly
Jawaby görkez
B. Takmynan 100 m/s Bir kiçijik ýakyş orbitiň uzak tarapyny atmosfera aşak düşürýär; howa tizligiň galan bölegini aýyrýar.
-
Reentry wagtynda gyzgynlygy näme döredýär?
- A Gün şöhlesi bilen çaknyşyk
- B Kapsulanyň öňünde howaň aşa tiz gysylýandygy sebäpli plazma ýaly ýakylýar
- C Enjam
- D Radioaktivlik
Jawaby görkez
B. Kapsulanyň öňünde howaň aşa tiz gysylýandygy sebäpli plazma ýaly ýakylýar
-
Eger bir kapsül aýdan gaýdyp gelende howada gaty aşak girse näme bolar?
- A Ol ýeňil düşýär
- B Ol boşlukta gaýdyp çykyp biler
- C Ol ýakylýar
- D Geostationary orbit
Jawaby görkez
B. Ol boşlukta gaýdyp çykyp biler
Hat
- Dersi oka
- Çagaňy öwür
- Sorag
Bu enjamda öz ilerleýşine gaýd etmek üçin leksiýanyň tamamlanandygyny nyşana goý
Ders tamamlandy.
Bu bu ýolda soňky dersdi. Öwrenýän her zadyňy gör Işiň barşy
Bu dersdäki sözler
Mendiler
- NASA, Orion heat shield and entry (Artemis I)
- NASA, Apollo entry corridor, Apollo Experience Report: Entry Guidance and Control
- ESA, Soyuz return to Earth: how it works
- U.S. Standard Atmosphere 1976 (NOAA/NASA/USAF), exponential approximation with 7.2 km scale height
- H. D. Curtis, Orbital Mechanics for Engineering Students, 4th ed.
Bu ders CC BY-SA 4.0 lisenziýaly.