Какова примерно скорость потери энергии при повторном входе в выживающую капсулу?

В этом ответе я оценил пиковую скорость потери энергии при особенно неразумном повторном входе в атмосферу от 3 до 4 гигаватт. Неважно, что это 15-20 g ускорения, это огромная мощность, впрыскиваемая в газ и плазму прямо перед теплозащитным экраном.

Я предполагаю, что при повторном входе в выживающую капсулу с существующими тепловыми экранами выработка энергии намного ниже, даже в логарифмическом масштабе.

Существуют ли какие-либо приблизительные, порядковые значения для скорости потери энергии в атмосферу при входе в атмосферу пилотируемой капсулы?

Ответы (1)

Вот профиль спуска корабля "Союз".

В 08:53:30 скорость 7,62 км/с, приземление в 09:14:39.

За 1269 секунд объект сбросил 7,62 км/с. Кинетическая энергия .5 м в 2 . Итак, это 29 032 200 джоулей на килограмм.

29 032 200 джоулей/1269 секунд = 22878 ватт. За этот 21-минутный интервал я получаю около 23 киловатт на килограмм.

Согласно профилю спуска, максимальная перегрузка при спуске корабля "Союз" составляет около 4 g.

Я пытаюсь найти профили спуска капсул Аполлона. Они войдут в атмосферу Земли со скоростью почти 11 км/с. Но пока мне не удалось найти профили снижения, в которых указаны высоты и скорости в разное время.

В сценарии, на который вы ссылаетесь, я получаю максимальную скорость 4,52 км / с на высоте около 71 км. Столкновение произошло через 117 секунд. За это я получаю 87 киловатт за килограмм. Более чем в три раза больше капсулы «Союз». Это с радиусом 1,85 метра, 6500 кг и коэффициентом лобового сопротивления 0,5.

При увеличении радиуса до 2,9 метра максимальная скорость 4,5 км/с достигается на высоте около 79 км. Столкновение происходит через 185 секунд. За эти 185 секунд капсула выдерживает 54 киловатта на килограмм. Более чем в два раза больше, чем Союз.

Я думаю г Е / г т можно рассчитать непосредственно из массы космического корабля и замедления в g, верно? Все, что вам нужно, это скорость космического корабля в момент максимальной перегрузки. Разве сила не просто п знак равно Ф в знак равно м а в куда а знак равно 4 грамм ?
Большая часть потери кинетической энергии происходит в узком временном окне, где-то между десятками секунд и несколькими минутами, в зависимости от транспортного средства, где-то между 20 и 200 секундами. Это время настолько мало, что тепло распределяется неравномерно, поэтому понятие «кВт/кг» неуместно. Капсулы, которые выжили, вернулись с орбиты с несколькими людьми на борту, имеют примерно одинаковый размер (около 2-2,5 метров в диаметре), поэтому давайте просто поговорим о пиковой мощности их нагрева; максимум массы x замедление x скорость.
Определенно не засчитывайте спуск с парашютом в продолжительность. С момента 08:53:30 +03:01:00 -0:21:09 Entry Guidance enabled (80.4km, 7.62km/s)) до раскрытия парашюта ( 09:00:18 +03:07:48 -0:14:31 Parachute Opening (10.8km, 217m/s)) у вас есть 462 секунды, а средняя выходная мощность 0,18 гигаватт. Если вы сузите его до района пиковой перегрузки, вы, вероятно, превысите гигаватт на короткое время.
Кроме того, для профиля Space Shuttle во время отключения электроэнергии вы получаете около 1,7 ГВт.
Какова примерно скорость потери энергии при повторном входе в выживающую капсулу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v