Архимедово торможение для посадочного модуля Венеры с низкой плотностью + дополнительный вопрос

Дополнительный вопрос: представьте себе сферу диаметром 10 см на низкой венерианской орбите. Немного замедлите его, чтобы сбить с орбиты. Какова плотность сферы, чтобы коснуться земли на скорости 0 м/с по вертикали, прежде чем снова подняться в венерианское небо, потому что оно менее плотное, чем венерианская атмосфера? (относительно градиента давления, аэродинамического сопротивления, влияния высокоскоростного ветра на траекторию и других вещей, которые я забыл. (см. изображения ниже)) (грубые приближения и мысли приветствуются)

Давление на поверхности Венеры в 90 раз превышает давление Земли на уровне моря.

Существуют ли исследования о каком-то «тормозном посадочном модуле плавучести с низкой и переменной плотностью», разработанном со съемными луковичными тепловыми экранами или одним сдуваемым тепловым экраном, который обеспечивал бы контроль над плотностью — и, следовательно, скоростью — всего посадочного модуля во время спуска?

Идея состоит в том, чтобы сделать детали многоцелевыми, чтобы минимизировать количество деталей. Торможение аэродинамическим путем начинается на большой высоте и останавливается на полу, торможение плавучестью должно начинаться на точной высоте и останавливаться на уровне поверхности, вертикальная скорость 0 м/с, с отделением последнего малоплотного, плавуче-теплозащитного слоя луковицы.

Чем меньше слоев луковой шелухи потребуется при спуске (низкой плотности, термостойкости и термоизоляции, какого-нибудь аэрогеля(?)) тем лучше.

ссылки на атмосферные сюжеты:

http://lifeng.lamost.org/courses/astrotoday/CHAISSON/AT309/HTML/AT30905.HTM

https://ase.tufts.edu/cosmos/view_picture.asp?id=1103

плавучий посадочный модуль Венеры венера атмосфера график давление температура высота Венера ветры

Вопрос в том, нужно ли это вообще на Венере? «Венера-9» сбросила свой последний парашют на высоте 50 км и снизилась на малой скорости, используя простой горизонтальный металлический диск в качестве аэродинамического тормоза.

Ответы (1)

Удивительно, но да , исследования на эту тему проводились.

Простой поиск в Google может дать такой результат:

ПЛАВУЧАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ВХОД

https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/642361.pdf

В этом исследовании было обеспечено, что большой плавучий объем развертывается до входа в атмосферу. Влияние плавучести на динамику входа было исследовано с использованием модели входа первого порядка. То есть предполагалась двухмерная траектория входа, идеально сферическая планета, постоянная гравитация и отсутствие ветра. Оказалось, что влияние плавучести на скорость, максимальное торможение и высоту максимального торможения планетарных спускаемых аппаратов незначительно. Это верно для асимметричных треугольников, даже если скорость входа значительно снижена за счет торможения ракеты и даже если диаметр плавучего объема очень велик (более 500 футов). Однако есть один случай, когда выталкивающий эффект не совсем незначителен, хотя и мал. Это случай входа в равновесное скольжение. Например, для постоянных аэродинамических качеств 0,1 и диаметров сферических плавучих объемов 300 футов максимальное замедление при дожде уменьшается на 2,6% для Марса и 1,8% для Венеры от значения максимального замедления для неплавучих входных аппаратов. Для постоянного аэродинамического качества 1,0 и диаметра 300 футов максимальное замедление уменьшается на 0,8% для Марса и 0,7% для Венеры.

Однако неудивительно, что в результате эффект плавучести незначителен .

Спасибо за ответ, в этом исследовании речь идет об атмосферном давлении Земли, при котором эффект плавучести незначителен, парашюты работают лучше. Как насчет Венеры, давления 90 атм и легкого посадочного модуля?
В своем вопросе вы смешиваете два разных этапа: торможение (где вам нужен теплозащитный экран; в верхних слоях атмосферы, где давление <1 атм, даже на Венере) и спуск, где плавучесть может быть значительной.
Отредактированный вопрос, @Antzi Я хотел бы смешать их, подумав о решении, при котором посадочный модуль тормозит до тех пор, пока не коснется земли.
Более практичная конструкция, вероятно, развернет воздушный шар, как только будет достигнута безопасная скорость.
Развернуть что-то — это еще одно действие (возможный провал), чем ничего не делать, полагаясь на плавучий теплозащитный экран. Это идея вспомогательного вопроса выше.
@uhoh метеор, взорвавшийся в земной атмосфере, вошел с гораздо большей скоростью (высокоэллиптическая орбита), чем если бы он имел круговую очень низкую околоземную орбиту, слегка начав тереть тонкие верхние слои атмосферы. Венеру удалось не разрушить при спуске, а давление растет с прогрессивным градиентом, пока не достигает 90 атмосфер (на Венере). Вот что я имел в виду в второстепенном вопросе выше.
@qqjkztd Не могли бы вы добавить ссылки, показывающие, откуда взяты два графика атмосферы? Всегда полезно указывать первоисточник, но в этом случае я думаю, что они действительно интересны, и я хотел бы прочитать больше. Спасибо!
добавлены ссылки @uhoh в основной вопрос; Я перепишу вспомогательный вопрос, чтобы сделать новый по отношению к этому, спасибо
ссылка не загружается
@Muze Добавил новую ссылку и процитировал соответствующий абзац. Ищите AD0642361 на случай, если он снова сломается.
Архимедово торможение для посадочного модуля Венеры с низкой плотностью + дополнительный вопрос
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v