Я видел космический прыжок, когда кто-то преодолел скорость звука до того, как воздух замедлил его достаточно, чтобы развернуть парашют, потому что воздух был недостаточно плотным, чтобы разорвать его на части в верхних слоях атмосферы.
На Марсе: может ли дирижабль также войти в атмосферу под углом с входом в прыжке, и будет ли постепенного увеличения давления воздуха достаточно, чтобы уменьшить потребность в тормозных ракетах или теплозащитном экране?
Он будет надуваться вне атмосферы и надуваться при входе с жестким днищем.
Если для этого вход возможен только на более медленных скоростях, может ли дирижабль пролететь вокруг планеты, как прыгающий камень к воде или лыжи к воде, чтобы замедлиться, если поверхность на дне достаточно велика, а дирижабль достаточно легкий?
другие связанные вопросы: https://physics.stackexchange.com/questions/293671/can-a-blimp-skip-on-the-atmosphere
Это должно оказаться очень трудным, но я думаю, это зависит от того, как долго дирижабль будет иметь форму дирижабля. Скажу почему:
Прежде всего:
прыжок, о котором вы говорите, был пиар-мероприятием, поэтому я не буду называть имен. Однако прыжок не был входом в атмосферу из космоса, он начался в стратосфере , примерно в 25 км над землей, а низкая околоземная орбита (НОО) находится на высоте около 300-500 км.
Достичь скорости звука там (или 1 Маха) проще, потому что скорость звука меняется с высотой, а также с температурой атмосферы, как видно на этом графике из Википедии (следуйте синей кривой):
Так что заявленная запись на самом деле является обманом.
Но теперь к вашему дирижаблю:
ваш дирижабль будет приближаться со скоростью, намного превышающей 1 Мах. Температура на Марсе примерно в
ниже, чем на Земле (измеряется в Кельвинах), поэтому скорость звука там тоже в 2 раза ниже. Но тогда объект, приближающийся с той же скоростью, что и на Земле, будет иметь число Маха 2 вместо 1 Маха. Или 60 вместо 30.
Это важно, потому что объекты, летящие даже с НОО на Земле, достигают чисел Маха 30 (как у бывших космический шаттл), а затем с трудом избавляются от тепла.
И чем выше число Маха и чем больше площадь поверхности вашего объекта, тем больше тепла вы выделите при входе в атмосферу. Таким образом, вы захотите сделать свой дирижабль очень компактным для входа в атмосферу Марса, а затем надуть его. Затем вам понадобятся ускорители для замедления, а также баки, чтобы дирижабль стал дирижаблем. У меня нет инженерной точки зрения на это, насколько это возможно.
Кроме того, вы должны быть ОЧЕНЬ большим дирижаблем, потому что силы плавучести линейно зависят от плотности атмосферы, окружающей дирижабль, которая примерно в 100 раз ниже, чем на Земле.
Таким образом, ваш дирижабль должен иметь
раз больше по всем осям, чтобы достичь той же стабильности, что и на Земле.
Итак, подведем итог:
дирижабль не войдет в атмосферу Марса со скоростью 1 Мах, если летит из космоса. Вам нужно заранее замедлить его, но чтобы он это пережил, дирижабль должен быть упакован. И тогда вы, возможно, захотите подумать, имеет ли вообще смысл дирижабль на Марсе.
НАСА работает над надувным теплозащитным экраном . Не совсем дирижабль, а теплозащитный экран, который надувается до размеров, намного превышающих размер зонда, к которому он прикреплен. Дополнительная площадь помогает замедлить космический корабль. Таким образом, надувные конструкции могут выдерживать тепло при входе в атмосферу.
Поскольку плотность атмосферы Марса составляет всего 0,6% от земной, подъемная сила дирижабля будет составлять всего 0,6% от его подъемной силы на Земле.
«Гинденбург» мог перевозить на Земле 90 пассажиров . Он весил около 200 т. На Марсе он сможет перевозить около 1 пассажира. Дирижабль был бы легче (Гинденбург был жестким дирижаблем), но вы можете видеть, что вам нужна была бы смехотворно большая конструкция, чтобы обеспечить мягкую посадку. Для сравнения с текущими методами посадки: один пассажир находится в пределах грузоподъемности небесного крана Curiosity.
Да, по крайней мере, в теории, но на практике на Марсе очень мало атмосферы, поэтому ваш дирижабль должен быть огромным, или полезная нагрузка очень маленькой.
Что касается вашего недавнего редактирования: нет, вы не можете просто подпрыгивать в атмосфере, чтобы замедлиться на дирижабле.
В отличие от воды, между пространством и атмосферой нет четкой границы, что оставляет вам два варианта:
Вы можете замедлить скорость на очень большой высоте, где есть только слабый след атмосферы.
=> Это в конечном итоге немного уменьшит (т.е. не достаточно) вашу скорость, пока вы не войдете в фазу 2.
Это несколько раз использовалось спутниками и впервые было использовано миссией Hiten.
Чтобы создать достаточную подъемную силу для подъема и пропустить атмосферу, как вы описываете, вам также нужна существенная атмосфера. К тому времени, когда вы достигнете точки, где вы можете это сделать, вы будете выглядеть так:
Гигантский огненный шар. Дирижабль не может этого пережить, поскольку он не может позволить себе нести какой-либо значительный вес (щит), который позволил бы ему безопасно вернуться.
Промежуточного значения нет : вы не можете поддерживать высоту и постепенно замедляться, пока не достигнете приемлемой для выживания скорости.
В качестве примечания: высота орбиты зависит от скорости. Если вы уменьшаете скорость, вы уменьшаете высоту. Вот почему вы не можете этого сделать.
Никто не пользовался XKCD? межпланетная Cessna должна дать хорошие показания:
Проблема в том, как летают дирижабли и особенно дирижабли. В среднем они менее плотны, чем окружающий их воздух, а затем всплывают в область, где воздух в среднем такой же плотный, как и дирижабль.
К сожалению, Марс имеет плотность около 1% земной атмосферы. Даже если дирижабль аккуратно надуть на поверхность, он все равно может быть плотнее окружающего его воздуха и не парить! А теперь представьте, что вы пытаетесь замедлить падение со скоростью звука в атмосфере, плотность которой едва ли достаточна для того, чтобы поднять ваш дирижабль...
Я бы дал Cessna больше шансов на выживание.
венцыв
Дэн Пичелман
HDE 226868
диджей
Муза
диджей
Муза
Муза
диджей
Муза