Как нам управлять возвращающейся капсулой в более плотной части атмосферы?

Мой вопрос таков: как мы можем контролировать возвращающуюся капсулу в более плотной части атмосферы? Как устроена аэродинамика возвращаемого аппарата?

Другими словами, как маневрирует возвращаемый модуль, оказавшись в более плотной части атмосферы? Используют ли большинство из них спуск вслепую (поскольку в основном они либо приводняются в океане, либо совершают «мягкую посадку» в пустыне), или они используют RCS или даже, возможно, конструкции, похожие на решетчатые плавники, для управления?

Поиск в гугле привел меня к этому изображению Apollo CM. Я вижу, они задают направление вектора подъемной силы (я думал, что при входе в атмосферу есть только сопротивление! + я не вижу аэродинамических профилей!)

введите описание изображения здесь

Я немного изменил формулировку вашего вопроса, чтобы он немного лучше соответствовал стилю сайта, посмотрите, чтобы убедиться, что это все еще вопрос, который вы хотели бы задать, и не стесняйтесь уточнять его дальше.
@uhoh да все нормально и даже лучше!
Можете ли вы уточнить, что вы имеете в виду под «плотной атмосферой» в этом вопросе? Ответы, вероятно, сильно различаются, если вы говорите о ранних и поздних стадиях повторного входа.
@costrom Я имею в виду нижние слои атмосферы, где у нас есть аэродинамический контроль над капсулой / транспортным средством. Я думаю, вы назвали это более поздними стадиями повторного входа.

Ответы (2)

Начальным транспортным средством для миссий «Аполлон» является командный модуль (КМ), который имеет симметричный корпус со смещенным центром тяжести (ЦТ). Это смещение cg заставляет CM аэродинамически балансировать под углом атаки с результирующей подъемной силой, как показано на рисунке 1. Величина подъемной силы не контролируется; поэтому управление траекторией обеспечивается путем модуляции направления вектора подъемной силы. Направление модулируется путем вращения ЦМ и, следовательно, вектора подъемной силы вокруг вектора относительной скорости ветра.

введите описание изображения здесь

Планирование миссии для входа в Аполлон с. 232 из пдф

В командном модуле также была система управления реакцией, которую можно было использовать для входа и фактически использовать для поворота вектора подъемной силы.

введите описание изображения здесь

Справочник по операциям Apollo, Система управления реакцией

Для капсул «Джемини», «Аполлон» и «Союз» подъемная сила достигается за счет смещения центра тяжести возвращаемого модуля от центральной линии корабля. Это представлено на вашей диаграмме выноской «расположение тяжелого оборудования» и приводит к наклону капсулы относительно показанной траектории полета. Наклон заставляет корпус самого космического корабля действовать как аэродинамический профиль, создавая показанный вектор подъемной силы. Перекатывая космический корабль из стороны в сторону с помощью ЭПР, можно регулировать направление вектора подъемной силы. С более вертикальной осью подъемной силы космический корабль будет лететь дольше и дальше. Перекатывание из стороны в сторону приводит к тому, что подъемная сила прикладывается вбок, обменивая расстояние вниз на поперечное расстояние. При положительной вертикальной подъемной силе космический корабль дольше остается в менее плотном воздухе, что снижает пиковую перегрузку, выдерживаемую экипажем.

Можно было бы добавить к такой капсуле управляющие поверхности закрылков для более точного управления, но поскольку начальные условия входа в атмосферу достаточно хорошо контролируются, а точка приземления не должна быть сверхточной, это не было сделано. сделано для этого типа капсулы.

Американский космический шаттл, конечно, имел гораздо более сложные аэродинамические рули.

А как же капсула Меркурия?
Центр тяжести Меркурия находился на центральной линии, поэтому вход в атмосферу был чисто баллистическим, с нулевой подъемной силой и, следовательно, намного более жестким с точки зрения перегрузки пилота. Теоретически RCS можно было использовать для тангажа корабля во время входа в атмосферу для наклона и подъема, но не хватало топлива RCS, чтобы значительно управлять кораблем; как только он начал кусать воздух, невозможно было контролировать точку приводнения.
мда... отношение достигается компенсацией ЦТ, отношение достигает подъемной силы
Как нам управлять возвращающейся капсулой в более плотной части атмосферы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v