В качестве тангенса, когда я искал числа для влияния отношения L/D на профиль входа, я наткнулся на этот сайт , который, казалось, почти во всех случаях отдавал предпочтение пропуску повторных входов. Читая дальше, я понял, что это не продиктовано фундаментальной физикой и намеренно заложено в планировании траектории.
На странице Википедии была указана следующая причина использования пропусков:
для достижения большей дальности входа или замедления космического корабля перед окончательным входом, что помогает рассеять огромное количество тепла, которое обычно выделяется при более быстрых спусках.
Для меня это не имеет смысла, потому что, погружаясь глубже в атмосферу (чтобы выделять больше тепла, чтобы получить восходящую скорость), транспортное средство будет выделять больше тепла, а это означает, что время, проведенное вне атмосферы, будет просто равно компенсируя это выделение тепла. Это не очевидно лучше на балансе. В долгосрочной перспективе вам все равно придется генерировать такое же интегрированное по времени сопротивление...
Может ли кто-нибудь привести полный аргумент, как скиппинг снижает тепловую нагрузку на корабль?
Две системы, о которых я знаю, которые были квалифицированы для пропуска, Аполлон и Шаттл, сделали это исключительно из-за возможности пересечения дальности. Вход с пропуском был бы использован для аварийного возврата, который не мог дождаться более благоприятного выравнивания по отношению к месту приземления/прибрызгивания. Цель квалификации этих транспортных средств для пропускного въезда не была связана с отоплением. (Как оказалось, ни одно транспортное средство никогда не использовало возможность пропуска входа.)
Пропуск входа уменьшит пиковый нагрев из-за более мелкого входа, по крайней мере, при первом входе. Более низкая скорость входа при втором входе также позволила бы использовать меньший угол траектории входа, чем для одиночного входа без пропусков. Двойной ввод может привести к увеличению тепловой нагрузки (интеграла теплового расхода). С другой стороны, он также может обеспечить короткий период рассеивания тепла в пространстве для охлаждения теплозащитного экрана перед следующим входом, уменьшая последствия общей тепловой нагрузки на два входа.
В качестве крайнего примера, орбитальные аппараты с аэродинамическим торможением на Марсе и Венере используют множество «пропусков» на очень большой высоте, чтобы уменьшить апоапсис с очень низкими скоростями нагрева и полностью рассеять тепловую нагрузку между прыжками.
Я не понимаю, "глубже погружаясь в атмосферу (чтобы произвести больше тепла, чтобы получить восходящую скорость)". Пропускной вход меньше погружает в атмосферу, а не больше. Вам не нужна "восходящая скорость". Кривая траектории по-прежнему идет вниз. Он просто изгибается меньше, чем кривизна планеты, поэтому выходит из атмосферы.
Сопротивление зависит от квадрата скорости, тогда как нагрев больше похож на куб скорости. (Это сложнее, чем просто куб, но для этого обсуждения достаточно думать о нем как о кубе.) В результате общая тепловая нагрузка зависит от профиля скорости и не связана напрямую с полным интегрированным сопротивлением.
Кажется, это работает для меня. Допустим, у вас есть X единиц BTU, которые вы должны сгенерировать, чтобы доставить космический корабль на поверхность. Скажем, прямой вход в атмосферу занимает 6 минут до конечной скорости. Итак, это X БТЕ за 6 минут. Но если вы пропустили несколько раз, вы можете создать X BTU всего за 20 или 30 минут. Также есть тот факт, что вы будете скользить выше и создавать более низкие температуры. Плюс есть теплоотдача между скипами. К тому времени, когда вы больше не сможете прыгать и вам придется спускаться вниз, ваша скорость будет намного меньше. Я вижу в этом много преимуществ. Где-то в этой логике есть изъян?
Органический мрамор
AlanSE