Strana 1

Sestupov? vozidlo bylo vybaveno ??d?c?m radiomaj?kem, kter? se po p?ist?n? zapnul a usnadnil detekci sestupov?ho vozidla.

P?ist?vac? modul Venus 13 fungoval 124 minut.

Sestupov? vozidlo kosmick? lodi se vertik?ln? p?ibli?uje k povrchu planety konstantn? rychlost? a p?en??? data o vn?j??m tlaku do kosmick? lodi.

Sestupov? vozidlo kosmick? lodi o hmotnosti m 800 kg, kter? kles? kolmo k Zemi, je nutn? zpomalit, aby byla jej? p?ist?vac? rychlost stejn?.

Tup? tvar p?ist?vac?ch vozidel, p?vodn? zvolen? proto, ?e podobn? tvarovan? vozidla se p?i balistick?m n?vratu m?n? zah??vaj?, je nyn? podrobn? studov?n ve vztahu k let?m se vztlakem generovan?m vozidlem pohybuj?c?m se pod ?hlem n?b?hu. Klouzav? sestup je zvl??t? v?hodn? p?i vstupn?ch rychlostech v?t??ch nebo rovn?ch druh? kosmick? rychlosti.

TEPELN? OCHRANA sestupov?ho vozidla - ??st vn?j??ho pl??t? sestupov?ho vozidla (SA), chr?n?c? konstrukci a zaji??uj?c? stanoven? teplotn? re?im uvnit?.

Vezm?me si t??du sestupov?ch vozidel, kter? se tvarem bl??? kouli nebo tenk?mu ku?elu.

Start Venera-7, jeho? sestupov? vozidlo dos?hlo povrchu planety 15. prosince 1970 a po dobu 35 minut poskytlo neoceniteln? v?deck? informace, je bezpochyby jedn?m z nejv?znamn?j??ch ?sp?ch? rusk? kosmonautiky a cel? sov?tsk? v?dy. Fan-7 m??il teplotu v m?st? p?ist?n?. Tlak se uk?zal b?t asi 90 at. Plyn p?i tomto tlaku je asi 60kr?t hust?? ne? vzduch v bl?zkosti zemsk?ho povrchu.

Nejprve ur??me rychlost klesaj?c?ho vozidla.

P?i v?voji ne??zen?ch sjezdov?ch vozidel se zpravidla sna?? zajistit dynamickou symetrii a d?t jim vn?j?? osov? symetrick? tvar. Obvykle doch?z? k mal? asymetrii, kter? vede k tomu, ?e oscila?n? pohyb osy symetrie t?lesa v??i p?ich?zej?c?mu proud?n? a rota?n? pohyb t?lesa kolem osy symetrie se st?vaj? na sob? z?visl?mi. Pokud jsou frekvence t?chto pohyb? spojeny jako celo??seln? prvo??sla, pak doch?z? k rezonanci. Rezonance, kter? p?etrv?vaj? po dostate?n? dlouhou dobu, mohou v?st k v?razn?m poruch?m parametr? sestupov? trajektorie v atmosf??e: zv??en? amplitudy kmit? ?hlu n?b?hu, zv??en? p?et??en?, rozto?en? apar?tu kolem sebe. jeho pod?ln? osa a dal?? ne??douc? d?sledky.

Vzhledem k vysok?m n?klad?m na lander vy?aduj? kompozitn? konstrukce sni?uj?c? hmotnost nejv?ce investic a byly d??ve testov?ny p?i vy???ch rychlostech ne? konven?n? letadla. Vesm?rn? kapsle a ran? rakety m?ly nosn? ku?ely, kryty a tepeln? ?t?ty vyroben? z ablativn?ch materi?l? odoln?ch v??i vysok?m teplot?m. Mnoho raketov?ch trysek tak? pou??v? ablativn? konstrukce. V p?vodn?m v?voji velitelsk?ho modulu Apollo a n?stroje pro kosmick? prost?ed? bylo uvnit? i vn? kokpitu pou?ito mnoho typ? kompozit?. Po tragick?m po??ru na kosmick? lodi Apollo bylo pou?it? kompozit? uvnit? kabiny drasticky omezeno a byly podniknuty kroky k jejich nahrazen? neho?lav?mi materi?ly.

Vn?j?? geometrick? uspo??d?n? ne??zen?ch sestupov?ch vozidel, l?taj?c?ch v atmosf??e nadzvukovou rychlost? po v?t?inu trajektorie, je zpravidla pops?no jednoduchou kombinac? element?rn?ch prostorov?ch t?les.

Je nutn? ur?it, zda m? b?t sestupov? vozidlo vypu?t?no z lodi nebo ne. Odpov?? mus? b?t z?porn?, pokud bod (u, v) le?? uvnit? mnoho?heln?ku, kter? tvo?? bludi?t?.

Sch?ma radarov? st?elby z kosmick? lodi. J - ??ry se stejn?m zpo?d?n?m (soust?edn? kru?nice se st?edem pod satelitem a stejn?mi Dopplerov?mi interferencemi (hyperboly ve vyza?ovac?m diagramu ant?ny bo?n?ho skenov?n?. 2 - stopa vyza?ovac?ho diagramu ant?ny r?diov?ho v??kom?ru. | Radarov? sn?mek ant?ny Oblast Maxwell Mountains na Venu?i, z?skan? sondou Venera-15, Venera-16. Naho?e je v??kov? profil povrchu pod?l cesty ozna?en? b?lou ?arou (v??ka je m??ena od st?edu planety. Zobrazen? fragment povrch m? d?lku 1100 km, ???ku 150 km.

Starty prvn?ch kosmick?ch lod?, nejprve na ob??nou dr?hu um?l?ch dru?ic Zem? a pot? pro studium M?s?ce a planet, se staly prvn?m stupn?m praktick? kosmonautiky. V souvislosti s bl???c?m se pilotovan?m letem do vesm?ru byl ale vy?adov?n n?vrat kosmick? lodi (nebo jej? ??sti) na Zemi. Lety kosmick?ch lod? pro studium M?s?ce a planet zase vy?adovaly vy?e?en? probl?mu p?ist?n? na studovan?m nebesk?m t?lese. ?e?en? t?chto probl?m? komplikovala p??tomnost vysok?ch rychlost? kosmick?ch lod?. Rychlosti letu kosmick? lodi vzhledem k Zemi a dal??m t?les?m slune?n? soustavy se pohybuj? od 2,4 km/s pro M?s?c do 60 km/s pro Jupiter. A to podl?h? po??te?n? nulov? rychlosti daleko od planety (jak ??kaj? odborn?ci, rychlosti v nekone?nu). P?i vysok?ch po??te?n?ch rychlostech, tj. odli?n?ch od nuly, bude rychlost setk?n? je?t? vy???.

I kdy? bude kosmick? lo? p?enesena na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice nebesk?ho t?lesa, rychlost vzhledem k tomuto t?lesu bude jen asi 1,4kr?t men?? (nap??klad pro M?s?c - 1,7 km / s, pro Jupiter - asi 43 km / s). P??m? sr??ka kosmick? lodi s nebesk?m t?lesem vede p?i takov?ch rychlostech k ?pln?mu zni?en? a zni?en? apar?tu. Proto, aby bylo mo?n? p?ist?t na Zemi nebo jin? planet?, bylo nutn? sn??it rychlost kosmick? lodi na p?ijatelnou hodnotu. Pokles t?to rychlosti by nav?c m?l b?t vcelku plynul?, aby byla zaji?t?na bezpe?nost astronaut? p?i n?vratu na Zemi, ale m??e b?t prudk? i u meziplanet?rn?ch stanic p?i p?ist?n? na jin?ch planet?ch a pro n?vrat automatick?ch odd?l? z v?deck?ch stanic na ob??n? dr?ze. ..

V rozhlasov?m vys?l?n? a novin?ch se objevuje v?raz "Po ?sp??n?m dokon?en? prac? v kosmick?m prostoru na ob??n? dr?ze um?l? dru?ice Zem? se astronauti v sestupov?m vozidle vr?tili bezpe?n? na Zemi." Pro? tedy v sestupov?m vozidle a ne v kosmick? lodi Sojuz, do kter? kosmonauti p?estoupili ze Saljutu?

Pojem „sestupov? vozidlo“ se objevil a? v ur?it? f?zi v?voje kosmonautiky. Tento koncept nen? charakteristick? pro d??ve vynalezen?, zn?m?j?? typy pozemn? dopravy: silni?n? a ?elezni?n?, n?mo?n? a leteck? linky. V?echny tyto druhy pozemn? dopravy doraz? na m?sto ur?en? v podob?, v jak? vyraz?. Nevid?li jsme ani nesly?eli, ?e by cestuj?c? po n?stupu do vlaku dorazil do c?lov? stanice v samostatn?m kup? bez vlaku. Ano, a letadlo um?st? pasa??ra, zcela klesaj?c?ho, ve sv? p?vodn? podob?, na dr?hu leti?t?.

o co tady jde? Pro? se k p?ist?n? kosmick?ch lod? obvykle pou??vaj? samostatn? ??sti?

Ne? odpov?me na tyto ot?zky, zva?me a porovnejme rychlosti, kter?mi se pohybuj? n?m zn?m? druhy pozemn? dopravy, stejn? jako vesm?rn? lod? a automatick? stanice. N?mo?n? a ???n? plavidla maj? maxim?ln? cestovn? rychlost 10–20 m/s (36–72 km/h), auta – 20–40 m/s (72–144 km/h), rychl?ky – a? 60 m/ s (asi 200 km / h), osobn? letadla - 80-250 m / s (300-900 km / h). Kosmick? lod? l?taj? rychlost? o 2–3 ??dy vy???. Aby se t?leso stalo um?l?m satelitem Zem?, je nutn? mu ozn?mit rychlost asi 8000 m/s, pro meziplanet?rn? stanice jako „Venu?e“ a „Mars“ v?ce ne? 11500 m/s. V p??pad? letu na je?t? vzd?len?j?? planety jsou pot?eba je?t? v?t?? rychlosti.

V?imn?te si, ?e rychlost um?l? dru?ice Zem? asi 8 km/s je 10kr?t v?t?? ne? rychlost kulky vyp?len? ze zbran?. P?ibli?n? rychlost? st?ely let?l jen jeden baron Munchausen, kter? jel na d?lov? kouli a i tak to bylo v poh?dce. A nyn? jsou typick? rychlosti kosmick? lodi na ob??n? dr?ze um?l? dru?ice Zem? 10–20kr?t vy??? ne? rychlosti d?lov? koule. Astronauti ?ij? a pracuj? uvnit? kosmick? lodi a orbit?ln? stanice.

Kinetick? energie pohybu kosmick? lodi je velmi vysok?. Pokud se nap??klad i p?i ni???ch rychlostech st?ela p?i n?razu na p?ek??ku siln? zdeformuje a zah?eje, co se pak stane s kosmickou lod? s obrovskou rychlost? p?i dopadu na povrch Zem? nebo jin?ho t?lesa slune?n? soustavy?

Takov?ch „experiment?“ je v p??rod? velk? mno?stv?. Na povrchu M?s?ce a n?kter?ch dal??ch t?les slune?n? soustavy se nach?z? mnoho kr?ter? r?zn?ch velikost? – od metr? a? po 200 kilometr? i v?ce. Na M?s?ci je lze spat?it ji? mal?m dalekohledem, povrch ostatn?ch t?les slune?n? soustavy se po pr?letu kosmick?ch lod? k nim stal se stejnou z?etelnost? viditeln?. Tyto kr?tery jsou impaktn?ho p?vodu v d?sledku p?du meteoroid? a jin?ch nebesk?ch t?les relativn? mal? hmotnosti. Na Zemi jsou takov? kr?tery. Pat?? mezi n? slavn? kr?ter Arizona, stejn? jako nov?j?? mal? kr?tery po p?du meteoritu Sikhote-Alin a dal??.

Krom? destrukce se padaj?c? t?leso zah??v? na monstr?zn? teploty kv?li p?em?n? obrovsk? kinetick? energie na teplo. Tak?e nap??klad um?l? dru?ice Zem? let?c? rychlost? 8 km/s m? energii 32 MJ na kilogram hmoty a kosmick? t?leso let?c? vzhledem k Jupiteru druhou kosmickou rychlost? (60 km/s) m? energie 1800 MJ na kilogram hmoty . Pokud se nap??klad roztav? led a pot? se v?sledn? voda zah??v?, dokud se ?pln? neodpa??, bude na ka?d? kilogram hmoty pot?eba pouze v?ce ne? 3 MJ. Kdy? se kovy zah?ej? k roztaven? a n?sledn? se va?? a? do ?pln?ho odpa?en?, na ka?d? kilogram hmoty bude pot?eba 8 MJ pro ?elezo, 6,5 MJ pro m??, 7,16 MJ pro ho???k, 11,6 MJ pro hlin?k.

Pokud se tedy ve?ker? kinetick? energie, dokonce i v p??pad? um?l? dru?ice Zem?, p?em?n? na teplo, pak se v?echna vypa??, bez ohledu na to, z jak?ho materi?lu je vyrobena. Pro srovn?n? si v?imneme, ?e pokud se ve?ker? kinetick? energie rychl?ho vlaku jedouc?ho rychlost? 60 m/s (200 km/h) p?em?n? v teplo a jde zcela oh??t vlak, pak je tento, vyroben? ze slitin hlin?ku a ho???ku , oh?eje se pouze o 1°C. Takov? rozd?l v oh?evu je d?n t?m, ?e kinetick? energie pohybuj?c?ho se t?lesa neroste line?rn? s n?r?stem rychlosti, ale ?m?rn? druh? mocnin? rychlosti.

V?echny tyto odhady dokl?daj?, p?ed jak?m d?le?it?m a odpov?dn?m ?kolem se konstrukt??i kosmick?ch lod? pot?kali p?i zaji?t?n? bezpe?n?ho n?vratu astronaut? na Zemi, a z?rove? ukazuj?, s jak?mi gigantick?mi energiemi se museli vypo??dat. V tomto p??pad? ?lo o dva zp?soby: zpomalen? sondy, vynalo?en? zna?n? energie a zaji?t?n? dostate?n? ??inn? tepeln? ochrany sondy p?ed zah??t?m p?i zpomalov?n? v atmosf??e planety. P?irozenou touhou zde bylo sn??it mno?stv? energie vynakl?dan? na zpomalen? nebo v souvislosti s velk?mi energetick?mi toky zajistit tepelnou ochranu relativn? mal? hmoty, ale samoz?ejm? ne na ?kor sn??en? bezpe?nosti letu astronaut? b?hem sestup na Zemi.

Tento probl?m lze snadno vy?e?it, pokud se omez?me na ?kol zachr?nit ne celou kosmickou lo?, ale pouze jej? ??st, kter? se naz?v? sestupov? vozidlo. V tomto odd?len?m prostoru je docela mo?n? um?stit pot?ebn? vybaven? pro studium jin?ch planet, stejn? jako astronaut? a materi?l? dodan?ch na Zemi po pilotovan?m letu.

Tak?e sestupov? vozidla jsou navr?ena tak, aby dopravila kosmonauta-v?zkumn?ka na Zemi nebo v?deck? za??zen? na jinou planetu pro v?zkum v jej? atmosf??e nebo na jej?m povrchu.

??EL sestupov?ho vozidla

V podm?nk?ch bl?zkozemsk?ho letu je sestupov? vozidlo navr?eno tak, aby dopravilo astronauta na Zemi po dokon?en? v?zkumn?ho programu na ob??n? dr?ze um?l? dru?ice Zem?, jako? i materi?ly t?chto studi? ve form? fotografick?ch a filmov?ch film?, v?sledky technologick?ch experiment? atd. Sestupov? vozidlo automatick? vesm?rn? stanice, ur?en? pro studium t?les slune?n? soustavy, slou?? k vynesen? komplexu v?deck?ho vybaven? na povrch planety. Pomoc? tohoto za??zen? se fotografuje m?sto p?ist?n? a obraz se p?en??? na Zemi, studuj? se chemick? a mechanick? vlastnosti p?dy. Zji??uje se chemick? slo?en? atmosf?ry (pokud existuje), osv?tlen? v atmosf??e a na povrchu, rychlost v?tru, p??tomnost aerosol? a mnoho dal??ho.

Sestupov? vozidla mohou dopravit kosmonauty-v?zkumn?ky k jin?m t?les?m (zejm?na na M?s?c) a pot? pomoc? ??sti sestupov?ho vozidla ur?it start um?l? dru?ice planety na ob??nou dr?hu pro p?ipojen? k hlavn? lodi. A sestupov? vozidlo hlavn? lodi pak doprav? astronauty na Zemi. Sestupov? vozidla bez kosmonauta vybaven? automatick?m za??zen?m mohou obsahovat i n?vratov? stupe?.

Nap??klad stanice Luna-16, kter? p?ist?la na povrchu M?s?ce, obsahovala n?vratov? stupe?. Po nalo?en? sestupov?ho vozidla m?s??n? p?dou byla ze z?kladny sestupov?ho vozidla um?st?n?ho na M?s?ci vypu?t?na n?vratov? raketa. Start byl proveden vzh?ru pod?l m?stn? vertik?ly, ani? by vstoupil na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice M?s?ce, a mal? sestupov? vozidlo dorazilo na Zemi po trajektorii letu. N?vratov? stupe? m?l ve sv?m slo?en? raketovou jednotku (pohonn? syst?m s palivov?mi n?dr?emi), p??strojov? prostor a sestupov? vozidlo ur?en? pro p?ist?n? na Zemi. Sestupov? vozidlo dopravilo na Zemi vzorky m?s??n? p?dy, kter? byly p?eneseny do v?deck?ch ?stav? k v?zkumu.

Sestupov? vozidla kosmick?ch lod? tvo?? sv?m designem dv? velk? skupiny. Jedn? se o sestupov? vozidla pro p?ist?n? na planet?ch s atmosf?rou typu Zem? a hust?? a sestupov? vozidla ur?en? pro p?ist?n? na t?lesech slune?n? soustavy, kter? atmosf?ru nemaj?. Slo?en? prvn? jmenovan?ho zahrnuje jako p?edpoklad tepeln? ochrann? povlak, kter? chr?n? sestupov? vozidlo p?ed p?eh??t?m b?hem brzd?n? v horn?ch vrstv?ch atmosf?ry. Zpravidla se v z?v?re?n?m ?seku zpomalen? pou??v? pad?kov? syst?m pro m?kk? p?ist?n? sestupov?ho vozidla.

Druh? skupina sestupov?ch vozidel nevy?aduje tepeln? st?n?c? n?t?r, kter? je chr?n? p?i brzd?n? v atmosf??e, proto?e tam ??dn? atmosf?ra samotn? neexistuje. Pad?k je ve vakuu tak? k ni?emu, proto?e jeho vrchl?k nen? ??m naplnit. Hlavn?m prvkem sestupov?ho vozidla na neatmosf?rick?m t?lese jsou raketov? motory schopn? p?i relativn? dlouh?m provozu sn??it n?jezdovou rychlost z kosmick? rychlosti na nev?znamnou hodnotu ??dov? 1-10 m/s. Pro p?ist?n? na planet? s ??dkou atmosf?rou (nap??klad na planet? Mars) se postupn? pou??vaj? oba zp?soby: aerodynamick? brzd?n? v atmosf??e se sestupem na pad?ku a z?v?re?n? brzd?n? vlivem ?innosti pohonn?ho syst?mu.

Sestupov? vozidlo je tedy za??zen? ur?en? k m?kk?mu p?ist?n? na Zemi nebo jin?m t?lese ve slune?n? soustav? za ??elem ochrany osoby nebo v?deck?ho za??zen? p?ed velk?m p?et??en?m a tepeln?mi toky p?i atmosf?rick?m brzd?n?.

BRZD?N? V ATMOSF??E

Dosud se pro p?ist?v?n? kosmick?ch lod? na Zemi a Venu?i pou??vala sestupov? vozidla pro planety s atmosf?rou zemsk?ho typu nebo hust??. Chronologicky sestupov? vozidla ur?en? k p?ist?n? na planet?ch s atmosf?rou se objevila d??ve ne? sestupov? vozidla pro neatmosf?rick? planety. Prvn? p?ist?n? sestupov?ho prost?edku na Zemi se uskute?nilo v kv?tnu 1960. Jednalo se o bezpilotn? satelit navr?en? k proveden? v?ech f?z? pilotovan?ho letu do vesm?ru. V?bec prvn? p?ist?n? kosmick? lodi na neatmosf?rick?m t?lese (M?s?c) bylo uskute?n?no 3. ?nora 1966 („Luna-9“).

Pravda, kosmick? lo? zas?hla M?s?c ji? v roce 1959, ale stalo se tak bez sestupov?ho vozidla a dopad na povrch M?s?ce skon?il ?pln?m zni?en?m kosmick? lodi. Speci?ln? (objemov?) uspo??d?n? praporc? v?ak umo??ovalo, aby n?kter? z nich nebyly po?kozeny.

Jak ji? bylo zm?n?no, existuj? dva hlavn? zp?soby, jak sn??it rychlost letu kosmick? lodi: pomoc? pohonn?ho syst?mu podobn?ho tomu, kter? se pou??v? k vynesen? satelitu na ob??nou dr?hu, a brzd?n?m v atmosf??e planety. Prvn? zp?sob vy?aduje velk? mno?stv? paliva k uha?en? gigantick? rychlosti a v sou?asnosti je pro planety s atmosf?rou, kdy se pou??v? chemick? palivo, pova?ov?n za neekonomick?.

Brzd?n? v atmosf??e vesm?rn?ch t?les je v p??rod? b??n? jev. D?ky p??tomnosti atmosf?ry nach?z?me na Zemi padl? "nebesk? sk?ly" zvan? meteority. Jsou kamenn?, ?elezn? a st?edn?ho typu. Meteority, kter? spadly na Zemi, jsou poz?statky msteoroid?, kter? let?ly na jejich ob??n? dr?ze a srazily se se Zem?. Pr?let atmosf?rou s kolos?ln? po??te?n? rychlost? letu je pro nebesk?ho hosta n?kladn?. V?t?ina je roztavena, odpa?ena a rozpt?lena v atmosf??e. Ale na?t?st? ne v?echny, jinak bychom meteority naj?t nemuseli.

Jde o to, ?e uvoln?n? tepeln? energie nen? zcela vyu?ita k oh?evu meteoroidu nebo kosmick? lodi (proto byly d??ve uveden? odhady o p?em?n? cel? kinetick? energie padaj?c?ho t?lesa na teplo p?ehnan?). Povaha tepeln? energie je takov?, ?e m? tendenci se ???it v?emi sm?ry s r?znou intenzitou. A p?i brzd?n? v atmosf??e se tepeln? energie (a zpravidla v?t?ina) p?en??? do atmosf?ry.

A p?esto je rychlost meteoroidu p?i setk?n? se Zem? velmi vysok? - od 11,2 do 72 km/s. Teoretick? v?po?ty a pozorovac? ?daje nazna?uj?, ?e p?i rychlosti setk?n? v?ce ne? 22 km/s jsou meteoroidy v zemsk? atmosf??e zcela zni?eny. Je zaj?mav? poznamenat, ?e 30. ?ervna 1908 vid?li o?it? sv?dci stopu „tunguzsk?ho meteoritu“ let?c?ho ze severoz?padu na jihov?chod. V d?sledku toho let?l pod velk?m ?hlem sm?rem k Zemi a mo?n? kolmo k jej?mu pohybu. Rychlost setk?n? tedy byla v?ce ne? 30 km/s, co? mohlo zp?sobit ?pln? zni?en? nebesk?ho t?lesa.

Ale vra?me se k probl?mu zpomalen? kosmick? lodi. V?imn?te si, ?e i kdy? k tomu vyu?ijeme jeho p?irozen? brzd?n? v atmosf??e, stejn? se neobejdeme bez pohonn?ho syst?mu. Voln? sestup z ob??n? dr?hy v d?sledku zpomalen? v ??dk? atmosf??e nelze pova?ovat za p?ijateln?, proto?e to zp?sobuje pot??e p?i p?edpov?d?n? ?asu a m?sta p?ist?n?. Pohonn? syst?m vytv??? brzdn? impuls za ??elem transformace ob??n? dr?hy tak, aby jej? perige?ln? ??st byla p?esn? v hust?ch vrstv?ch atmosf?ry. V tomto p??pad? plat?, ?e ??m v?t?? je brzdn? impuls, t?m strm?j?? je vstup kosmick? lodi do hust?ch vrstev atmosf?ry a intenzivn?j?? je jej? zpomalen?.

Intenzita zpomalen? by v?ak m?la b?t omezena p?et??en?m povolen?m pro pos?dku a p??stroje a tak? konstrukc? sestupov?ho vozidla. Z t?chto d?vod? mus? b?t strmost vstupu do atmosf?ry vytvo?ena men??. V?t?ina kinetick? energie sestupov?ho vozidla, p?em?n?n? na teplo p?i atmosf?rick?m zpomalov?n?, se mus? rozpt?lit ve vn?j??m prost?ed? a jen mal? ??st m??e b?t pohlcena hmotou konstrukce nebo vn?m?na syst?my tepeln? ochrany vozidla. P?i m?rn?ch sestupov?ch trajektori?ch v atmosf??e je ?rove? p?et??en? a intenzita oh?evu ni???, av?ak v d?sledku prodlou?en? doby sestupu se zvy?uje celkov? pod?l tepeln? energie dod?van? na povrch za??zen?.

Charakter a intenzitu interakce sestupov?ho vozidla se vzduchem p?i zpomalov?n? ovliv?uj? atmosf?rick? parametry, jako je hustota, tlak, teplota, molekul?rn? st?edn? voln? dr?ha, rychlost ???en? poruch (rychlost zvuku), molekulov? hmotnost atd. ani tyto parametry nejsou konstantn?, ale kol?saj? v z?vislosti na ro?n? a denn? dob?, na zm?n?ch slune?n? aktivity, na klimatick?ch faktorech, zm?n?ch v?tru atd.

Obrovsk? rychlost vstupu sestupov?ho vozidla do atmosf?ry v n? zp?sobuje velk? poruchy. Dop?edu ve sm?ru letu se plyn atmosf?ry za?ne stla?ovat, ale ne postupn?, ale ?derem a doch?z? k ut?sn?n? - tzv. r?zov? vln?. Ten se stejnou rychlost? pohybuje pon?kud p?ed sestupov?m vozidlem. Teplota v p?edn? ??sti r?zov? vlny dosahuje n?kolika tis?c Kelvin?. Tepeln? toky jdou v?emi sm?ry, v?etn? sestupov?ho vozidla. V tomto p??pad? z?vis? tepeln? tok dopadaj?c? na sestupov? vozidlo na slo?en? atmosf?ry a jej?ch termodynamick?ch charakteristik?ch.

P?i velk?ch vstupn?ch ?hlech proud?n? stoup? a kles? v d?sledku prudk?ho zpomalen? vrcholov?m zp?sobem. Ukazuje se siln? tepeln? a dynamick? ?ok a rychl? odstran?n? solidn?ho mno?stv? tepeln? ochrany. P?i mal?ch vstupn?ch ?hlech je k?ivka r?stu tepeln?ho toku plo??? a doba jej?ho p?soben? je del?? a povlak se m?n? un???, ale samoz?ejm? doch?z? k velk?mu zah??v?n? cel?ho syst?mu tepeln? ochrany.

P?i zpomalov?n? kosmick? lodi se tepeln? energie dost?v? do atmosf?ry z jej?ho povrchu dv?ma hlavn?mi zp?soby – v d?sledku kovektivn?ho p?enosu tepla v mezn? vrstv? a v d?sledku z??en? ?ela r?zov? vlny. P?i vysok?ch rychlostech letu je proces konvek?n?ho p?enosu tepla komplikov?n ionizac? plynu, nerovnov??n?m stavem mezn? vrstvy a p?i odn??en? hmoty z povrchu k??e (sp?len? povlaku, vypa?ov?n? tepeln? ochrany atd.) - p?enos hmoty a chemick? reakce v mezn? vrstv?. Vyza?ov?n? r?zov?ch vln - s?lav? p?enos tepla - nab?v? na v?znamu p?i rychlosti letu 6–8 km/s a rozhoduj?c? p?i vysok?ch rychlostech.

Tepeln? energie p?iv?d?n? z vn?j?ku na k??i sestupov?ho vozidla je ??ste?n? odv?d?na s?l?n?m z oh??t?ho povrchu, ??ste?n? absorbov?na nebo odv?d?na (p?i chlazen? s odstra?ov?n?m hmoty) syst?my tepeln? ochrany, ??ste?n? akumulov?na d?ky tepeln? kapacit? konstrukce vozidla sestupu, co? zp?sobuje zv??en? teploty v?konov?ch prvk?. Kompletn? studium tepeln?ch re?im? na r?zn?ch m?stech pl??t? sestupov?ho vozidla re?ln? konfigurace, kter? vy?aduje dostate?n? podrobn? zv??en? p?enosu tepla a hmoty v bl?zkosti chlazen?ho povrchu a studium teplotn?ch pol? v konstrukci, je velmi t??k? ?kol. Pro odhad intenzity oh?evu pro n?kter? typick? ?seky povrchu sestupov?ho vozidla se obvykle pou??vaj? p?ibli?n? vztahy. Pot? jsou tyto odhady up?es?ov?ny na z?klad? experiment?ln?ch studi?. Vytv??en? sestupov?ch vozidel pro konkr?tn? planety s atmosf?rou je tedy pracn? a velmi komplikovan? ?kol, by? jen z hlediska tepeln? ochrany, v konstruk?n?ch kancel???ch je v?ak ?sp??n? ?e?en.

ZA??ZEN? PRO SESTUP V ATMOSF??E

Pod?vejme se na st?vaj?c? a ji? pou??van? sjezdov? vozidla z pohledu rozlo?en? tepeln?ch tok?. I kdy? je kinetick? energie sestupov?ho vozidla velmi velk?, lze ji snadno vypo??tat. Energie uvoln?n? p?i zpomalov?n? sestupov?ho vozidla v atmosf??e je vyu?ita pouze z mal? ??sti (1–2 %) k jeho oh?evu, p?i?em? v?t?ina t?to energie oh??v? okoln? vzduch a je rozpt?lena v atmosf??e. Prakticky by se tato 1–2 % energie dostupn? pro sestupov? vozidlo m?la pou??t k v?po?tu vytvo?en? tepeln? ochrany.

Obecn? ?e?eno, v kosmonautice se energie utr?c? zbyte?n?. P?i startu kosmick? lodi se ke zv??en? kinetick? energie kosmick? lodi spot?ebuje pouze 1–2 % energie paliva sp?len?ho v pohonn?m syst?mu. Zbytek se vynakl?d? na ztr?ty p?i zah??v?n? plyn? a jejich v?stup do atmosf?ry, na pohyb a zv??en? kinetick? energie prvn?ch stup?? nosn? rakety, na zv??en? potenci?ln? energie kosmick? lodi atd. (Z?ejm? jsou tato procenta ?asto se vyskytuj?c? v p??rod?.Dokonce, jak uk?zal akademik I. V. Petrjanov-Sokolov, ??innost p?i zpracov?n? nerost? na Zemi je pouze 1–2 %, ale tyto n?hody jsou pravd?podobn? t?matem na dal?? rozhovor.)

Jak trv?n? tepeln?ho toku, tak velikost odporu z?vis? na ?hlu vstupu do atmosf?ry. P?i velk?ch vstupn?ch ?hlech vzr?st? odpor tak prudce, ?e velikost p?et??en? dosahuje n?kolika stovek g. To bylo typick? pro meziplanet?rn? stanice "Venu?e" prvn? generace (a? po "Venera-8" v?etn?). Jejich ?hly vstupu do atmosf?ry dosahovaly 62–65°, zat?mco g-s?ly byly a? 450 g. To znamen?, ?e ka?d? za??zen?, ka?d? prvek sestupov?ho vozidla se stal 450kr?t t???? a vyv?jel stejn? tlak na podp?ru, kde byl upevn?n, ne? v dob? instalace do sestupov?ho vozidla v mont??n? d?ln?.

Kosmick? lo? „Venu?e“ je dlouhou dobu ve stavu bezt??e na meziplanet?rn? ob??n? dr?ze ze Zem? k Venu?i, kdy sestupov? vozidlo neza?ije silov? zat??en? po dobu ?ty? m?s?c?. A teprve p?i setk?n? s atmosf?rou Venu?e n?hle, n?hle, na t?lo a pl??? sestupov?ho vozidla dopad? obrovsk? s?la - s?la atmosf?rick?ho odporu, kter? jako siln? lis m? tendenci sestupov? vozidlo rozdrtit. Z?rove? je vystaven n?poru dvou vliv? sou?asn?: odporov? s?le atmosf?ry a mohutn?mu toku tepeln? energie. To se d?je s jak?mkoli sestupov?m vozidlem, kter? je sou??st? meziplanet?rn? stanice i kosmick? lodi, kdy? se astronauti vracej? na Zemi.

P?edn? vn?j?? vrstvy tepeln? ochrany sublimuj?, tj. vypa?uj? se a jsou un??eny proudem vzduchu a vytv??ej? sv?telnou stopu v atmosf??e. Vysok? teplota v r?zov? vln? ionizuje molekuly vzduchu v atmosf??e – vznik? plazma. Plazmov? p?ikr?vka pokr?v? v?t?inu sestupov?ho vozidla a jako clona zakr?v? sestupov? vozidlo nesen? v atmosf??e a t?m zbavuje kosmonauty spojen? s astronauty nebo s r?diov?m komplexem automatick?ho vozidla p?i p?ist?n?. Nav?c v pozemsk?ch podm?nk?ch vznik? ionizace zpravidla ve v??k?ch 120–15 km, s maximem v rozmez? 80–40 km.

Formy sestupov?ch vozidel. Nejprve si v?imneme, ?e sestupov? vozidla ur?en? pro planety s atmosf?rou mohou b?t vytvo?ena bu? pro sestup bez kontroly - po balistick? dr?ze, nebo pro sestup se syst?mem ??zen? pohybu schopn?m prov?d?t man?vr v atmosf??e. Po balistick? dr?ze mohou p?irozen? sestupovat i pokro?ilej?? sestupov? vozidla vybaven? ??dic?m syst?mem.

Prvn? sestupov? vozidla pou??van? pro um?l? dru?ice Zem? byla vyrobena ve form? koule. Jedn? se o sestupov? vozidla satelitn?ch lod?, kosmick?ch lod? Vostok a Voskhod a tak? biosatelity. Jejich sestup prob?hal po balistick? dr?ze, nijak se neli?? od p?irozen?ch „sestupov?ch vozidel“ – meteorit?. Tvar koule je v p??rod? nejjednodu??? a nejroz???en?j??. Jedn? se o tvar hv?zd, planet, mal?ch kapi?ek vody atd.

Kulovit? struktura, krom? odporu, nepodl?h? p?soben? ??dn?ch jin?ch sil, krom? s?ly p?ita?livosti. Aerodynamika ??k?, ?e m?? m? nulovou kvalitu, to znamen?, ?e zvedac? s?la, kdy? atmosf?ra obt?k? m??, je nulov?. U kulovit? struktury z?vis? velikost p?et??en? na rychlosti letu a ?hlu vstupu do atmosf?ry. U um?l? dru?ice Zem?, jej?? ob??n? rychlost je o n?co men?? ne? 8 km/s, by m?l b?t vstupn? ?hel mal?, ??dov? jeden nebo n?kolik stup??, aby p?et??en? nep?es?hlo 10 g, co? je velmi d?le?it?. pro de-orbitu sestupov?ho vozidla s pos?dkou .

Co je pot?eba pro komfortn? podm?nky p?i sestupu astronaut? z ob??n? dr?hy, tedy pro zpomalen? se zrychlen?m zemsk? gravitace (tj. t?m?? 10 m/s 2)?

Za prv?, brzdn? dr?ha mus? b?t dlouh? 3200 km. Za druh?, pokud by nic neru?ilo, tedy pokud bychom nepo??tali atmosf?ru, tak bychom museli 800 s klesat se zapnut?m motorem. A za pozemsk?ch podm?nek nem??e vzduchov? pl??? p?i balistick?m kles?n? tak plynule zpomalit a brzd?n? nast?v? prud?eji, p?i velk?ch p?et??en?.

Jin?mi slovy, pro sn??en? velikosti p?et??en? je nutn? prov?st kles?n? ne po balistick? dr?ze, ale pomoc? vztlakov? s?ly.V tomto p??pad? je nutn? pou??t sjezdov? vozidlo s aerodynamickou kvalitou. Koule, jak ji? bylo zm?n?no, nem? aerodynamickou kvalitu, ale ji? deska, pokud je um?st?na ?ikmo v proudu vzduchu, ukazuje p??tomnost vztlaku.. Prostor pro pos?dku - se uk?zalo jako sestupov? vozidlo ve form? sv?tlometu.

Toto proveden? m? aerodynamickou kvalitu do 0,35, nebo jinak ?e?eno, p?i pohybu p?i ur?it?m sklonu p?edn? st?ny sv?tlometu vznik? zvedac? s?la, kter? dosahuje hodnoty 35 % s?ly odporu. Zvedac? s?la umo??uje prov?d?t sestup po m?rn?j?? trajektorii s men??m p?et??en?m. Tento tvar je typick? pro sestupov? vozidla kosmick?ch lod? Sojuz, Mercury, Jsmini a Apollo. Je pravda, ?e lo? "Mercury" nemohla pou??t sv?j tvar k vytvo?en? v?tahu. Konstruk?n? ?e?en? lodi to neumo??ovalo a kles?n? vozidla prob?halo v?dy po balistick? dr?ze.

Co je pot?eba vytvo?it pro naklon?n? p?edn? st?ny sv?tlometu, kdy? kolem n? proud? vzduch?

R??e. 1. Posun t??i?t? sestupov?ho vozidla: 1 - zdvihac? s?la; 2 - sm?r letu; CM - t??i?t?; CD - centrum tlaku; m?sto nejmasivn?j??ho vybaven? je zast?n?no

V z?sad? by to mohlo b?t provedeno pomoc? orienta?n?ho syst?mu. Je pravda, ?e spot?eba paliva by v tomto p??pad? dos?hla velmi vysok?ch hodnot: koneckonc? bylo nutn? vytvo?it v?znamn? ??dic? momenty, aby se kompenzovaly momenty vznikaj?c? p?i p?soben? aerodynamick?ch sil. A z hlediska n?klad? na obrovsk? masy paliva je tato cesta nep?ijateln?.

Jednodu???m ?e?en?m je posunut? t??i?t? vzhledem k ose symetrie. U sv?tlometu je jako hlavn? nosn? plocha pou?ita p?edn? st?na - dno, kter? m? tvar segmentu koule pom?rn? mal?ho zak?iven?. Bo?n? plocha sestupov?ho vozidla je vytvo?ena bu? ve tvaru ku?ele nebo kombinace ku?ele a ??sti koule. Sestup za??zen? se prov?d? nejprve zdola. Vzhledem k tomu, ?e sestupov? vozidlo je sv?m vzhledem rota?n? t?leso, je jeho st?ed tlaku (v?sledn? s?la aerodynamick?ho p?soben?) um?st?n na ose symetrie. Sm??en? t??i?t? se tedy nach?z? mezi dnem a st?edem tlaku.

Takov? centrov?n? zaji??uje stabiln? polohu sestupov?ho vozidla v proudu vzduchu (dole vp?ed), stejn? jako asymetrick? proud?n? kolem sestupov?ho vozidla. D?ky posledn? jmenovan?mu vznik? zdvihac? s?la, kter? je kolm? na p?ich?zej?c? proud?n? (obr. 1).

Sestup z ob??n? dr?hy um?l? dru?ice Zem? lze ?sp??n? prov?d?t v ?irok?m rozsahu v?choz?ch podm?nek s p?ijateln?m p?et??en?m a tepeln?m zat??en?m jak p?i balistick?m sestupu, tak i p?i sestupu s vyu?it?m aerodynamick? kvality sestupov?ho vozidla. Sou?asn? je ?iroce pou??v?n syst?m ??zen? pohybu p?i kles?n?, zalo?en? na zp?sobu ovl?d?n? sestupov?ho vozidla jeho programov?m nato?en?m po ?hlu n?klonu (p?i konstantn?m ?hlu n?b?hu), kter? b?hem letu zaji??uje zm?nu efektivn? s?la - pr?m?t zvedac? s?ly na svislou rovinu. Tato metoda vy?aduje sp??e mal? ??dic? kroutic? momenty v d?sledku takzvan? statick? neutrality ?hlu nato?en? a nem?nnosti vzoru proud?n? vzduchu v procesu regulace.

Ale ji? p?i n?vratu kosmick? lodi po letu na M?s?c, kdy se rychlost jej?ho vstupu do zemsk? atmosf?ry bl??? druh? kosmick? rychlosti, se probl?m sestupu komplikuje v d?sledku n?r?stu p?et??en? a n?r?stu intenzitu tepeln?ho toku. Pro ?sp??n? vy?e?en? probl?mu sestupu je v tomto p??pad? nutn? velmi p?esn? udr?ovat „koridor“ vstupu atmosf?ry, kter? ur?uje hranice ?hlem vstupu do atmosf?ry. P?i velk?ch ?hlech doch?z? k velk?m p?et??en?m a naopak p?i velmi mal?ch ?hlech nemus? atmosf?ra „zachycovat“ sestupuj?c? vozidlo z d?vodu nev?znamnosti jeho odporu v??i jeho pohybu. Je t?eba poznamenat, ?e hranice vstupn?ho koridoru z?vis? jak na aerodynamick?ch charakteristik?ch sestupov?ho vozidla, tak na tom, jak je aerodynamick? kvalita vozidla vyu?ita v po??te?n?m segmentu pono?en? do atmosf?ry. S n?r?stem rychlosti letu se nav?c zmen?uje i ???ka reentry koridoru a to vede ke zv??en? p?esnosti naviga?n?ho a korek?n?ho syst?mu v p?ibli?ovac?m ?seku trajektorie.

U sestupov?ho vozidla se syst?mem ??zen? pohybu lze n?vrat z M?s?ce vy?e?it jin?m zp?sobem. P?i dostate?n? strm?m vstupu do atmosf?ry, kdy je ?hel vstupu v?t?? ne? 2°, trajektorie sestupov?ho vozidla i p?i mal?ch konstantn?ch hodnot?ch ?hlu n?b?hu a mal?m faktoru kvality (v rozmez? 0,2–0,3), obsahuje stoupaj?c? ?seky, tj. vozidlo se m??e odrazit. V tomto p??pad? je p?ijateln? dvojit? pono?en? sestupov?ho vozidla do atmosf?ry (obr ... 2). P?i p?ibl??en? k Zemi druhou kosmickou rychlost? pod vstupn?m ?hlem 3° opust? sestupov? vozidlo po prvn?m pono?en? atmosf?ru na eliptickou dr?hu a pot? znovu vstoup? do atmosf?ry, ale ji? ve vzd?lenosti 10 000 km od v?stupn? bod.

R??e. 2. Dvojit? pono?en? do atmosf?ry: 1 - prvn? vstup do atmosf?ry; 2 - v?stup z atmosf?ry; 3 - druh? vstup do atmosf?ry; 4 - p?ist?n?; 5 - podm?n?n? hranice atmosf?ry; 6 - vstupn? chodba

V tomto p??pad? je v?ak obt??n? poskytnout p?esn? m?sto p?ist?n?, proto?e pokud se rychlost odchyluje o 0,001 (asi 8 m/s) od vypo??tan?, vede to k odchylce v rozsahu sekund?rn?ho vstupn?ho bodu do atmosf?ry o 300 km a odchylka ?hlu sklonu trajektorie o 0,1° - odchylka doletu o 180 km. Aby se tato nejistota sn??ila, m?la by m?t trajektorie v m?st? odletu z atmosf?ry nejv?t?? mo?n? ?hel sklonu. Je pravda, ?e hodnota tohoto ?hlu je omezena hranic? aerodynamick? kvality sestupov?ho vozidla a tak? p??pustnou hranic? maxim?ln?ch p?et??en? (jinak dojde v prvn?m ?seku k hlub??m ponor?m do atmosf?ry). Na meziletov?m segmentu je ovl?d?n? za??zen? nemo?n?, a proto lze akumulovanou odchylku v dosahu kompenzovat pouze na segmentu druh?ho pono?en? do atmosf?ry.

Zd?raz?ujeme, ?e s ohledem na mo?nosti sestupov?ho vozidla p?i n?vratu z ob??n? dr?hy a z m?s??n?ch trajektori? jsme zajistili softwarov? ??zen? pohybu vozidla. P?i n?vratu z ob??n? dr?hy v?ak mohou nastat i situace, kdy p?estane b?t mo?n? ??dit sestupovou trajektorii pomoc? aerodynamick?ch sil. Nap??klad kdy? se sestupov? vozidlo n?hle nedok?zalo zorientovat p?ed vstupem do atmosf?ry nebo ?ekn?me p?ipravit ??dic? syst?m. V t?chto situac?ch je nutn? prov?st balistick? sestup po trajektorii, kter? je vytvo?ena bez pou?it? zvedac?ch a bo?n?ch aerodynamick?ch sil apar?tu.

V tomto p??pad? je zvolena trajektorie, kter? poskytuje mnohem men?? rozptyl m?st p?ist?n? a zabra?uje nep?ijateln? velk?m p?et??en?m. A velk? p?et??en? jsou docela mo?n?, pokud klesaj?c? vozidlo, ?ekn?me, vstoup? do atmosf?ry p?evr?cen? o 180°, tedy kdy? zdvihac? s?la netla?? vozidlo nahoru, ale zp?sob?, ?e se pono?? do je?t? hust??ch vrstev atmosf?ry a sestup bude strm?j??. . Je v?ak docela jednoduch? zorganizovat nezbytn? balistick? sestup - sta?? ??ct za??zen?, aby se oto?ilo kolem osy shoduj?c? se se sm?rem letu. Touto rotac? je minimalizov?n vliv p???n?ch aerodynamick?ch sil.

Tepeln? ochrann? n?t?r. Jak ji? bylo zm?n?no, t?m?? ve?ker? energie, kterou nosn? raketa sd?luje kosmick? lodi, se mus? p?i jej?m zpomalov?n? rozpt?lit v atmosf??e. Ur?it? ??st t?to energie v?ak vede k zah??v?n? sestupov?ho vozidla p?i jeho pohybu v atmosf??e. Bez dostate?n? ochrany jeho kovov? konstrukce p?i vstupu do atmosf?ry sho?? a za??zen? p?estane existovat. Tepeln? ochrana mus? b?t dobr?m izolantem tepeln? energie, tj. mus? m?t n?zkou kapacitu p?enosu tepla a mus? b?t odoln? v??i teplu. Takov? po?adavky spl?uj? ur?it? druhy um?l?ch materi?l? - plasty.

Sestupov? vozidlo je pokryto tepeln?m ?t?tem, obvykle vyroben?m z t?chto um?l?ch materi?l?, skl?daj?c?m se z n?kolika vrstev. Nav?c vn?j?? vrstva je obvykle tvo?ena pom?rn? pevn?mi plasty pln?n?mi grafitem jako nej??ruvzdorn?j??m materi?lem a dal?? tepeln? izola?n? vrstva je nej?ast?ji vyrobena z plastu s v?pln? ze skeln?ch vl?ken. Pro sn??en? hmotnosti tepeln? izolace se zpravidla jednotliv? vrstvy vyr?b?j? vo?tinov?, por?zn?, ale s dostate?n? vysokou pevnost?.

Tlou??ka tepeln?ho povlaku z?vis? na typu sestupov?ho vozidla a jeho ??elu. Nap??klad u sestupov?ho vozidla stanice Venera-14 byla ztr?ta tepeln?ho st?n?c?ho povlaku b?hem pr?chodu atmosf?rou Venu?e asi 30–70 mm p?es tlou??ku ochrann? clony. Proto mus? b?t tepeln? st?n?c? povlak dostate?n? siln?, aby zachoval kovovou konstrukci sestupov?ho vozidla. A to je ji? zna?n? procento hmotnosti p??pustn? hodnoty pro sestupov? vozidlo. Tak?e pro sestupov? vozidlo kosmick? lodi Vostok, kter? m?lo hmotnost 2460 kg, byla hmotnost kulov? tepeln? ochrany 800 kg.

Tak?e p?i vystaven? vysok? teplot? se tepeln? st?n?c? povlak, po??naje povrchem, siln? zah?eje a pot? se odpa??, ??m? s sebou odnese p?ebyte?nou tepelnou energii ze sestupov?ho vozidla. Pro sn??en? hmotnosti tepeln? st?n?c?ho povlaku dopad? jeho maxim?ln? tlou??ka pouze na m?sta, kter? jsou nejv?ce vystavena tepeln?mu toku. U sestupov?ch vozidel typu sv?tlomet? je to dno a bo?n? plochy, kter? jsou vystaveny men??mu teplu, maj? tepelnou ochranu nev?znamn? tlou??ky. Nav?c u jednotliv?ch sjezdov?ch vozidel po pr?jezdu nejv?t??m zpomalovac?m ?sekem a po ukon?en? tepeln?ho zat??en? odpad? masivn? tepeln? ?t?t z p?edn? ??sti (zespodu).

pad?kov? syst?m. Po skon?en? intenzivn?ho aerodynamick?ho zpomalov?n? se pohyb sestupov?ho vozidla st?v? pom?rn? rovnom?rn?m. Rychlost jeho poklesu pro r?zn? struktury v atmosf??e v bl?zkosti Zem? je stanovena v rozmez? 50 - 150 m/s. Pro z?chranu sestupov?ho vozidla a zaji?t?n? bezpe?nosti pos?dky mus? b?t p?ist?vac? rychlosti mnohem ni???. Tak?e nap??klad rychlost p?i p?ist?n? na vod? by nem?la p?ekro?it 12–15 m/s, na zemi (na tvrd? zemi) - 6–9 m/s. Pro srovn?n? podot?k?me, ?e sportovec-para?utista p?ist?v? rychlost? 5–8 m/s. Ke sn??en? rychlosti sestupov?ho vozidla padaj?c?ho k Zemi se pou??vaj? r?zn? pad?kov? syst?my.

Hmotnost t?chto syst?m? tak? tvo?? ur?itou ??st hmotnosti sestupov?ho vozidla a zpravidla s n?r?stem hmotnosti za??zen? ?m?rn? roste i hmotnost pad?kov?ho syst?mu. Zaveden? pad?kov?ho syst?mu do vzduchov? vani?ky a rozm?st?n? vrchl?ku, i kdy? nen? jednoduch? ?kol, je v praktick? kosmonautice ?sp??n? vy?e?eno. P?i relativn? vysok?ch rychlostech letu vede zaveden? velk?ho vrchl?ku hlavn?ho pad?ku k velk?mu zat??en?, kter? materi?l pad?ku nemus? vydr?et. Velk? zat??en? v tomto p??pad? ovlivn? i pos?dku apar?tu. Konstruk?n? je tento probl?m ?e?en pomoc? pad?kov?ho syst?mu.

Nejprve se spolu s vyst?elovan?m krytem pad?ku vysune v?ta?n? skluz s malou pracovn? plochou kopule. Tento pilotn? skluz zav?d? vrchl?k vle?n?ho skluzu do p?ich?zej?c?ho proudu vzduchu. D?ky tomu je rychlost kles?n? sestupov?ho vozidla t?m?? polovi?n? a pot? je hlavn? pad?k zaveden pomoc? brzd?c?ho pad?ku. A nej?ast?ji se nezav?d? cel? vrchl?k hlavn?ho pad?ku, ale jeho ??st. P?i dal??m sni?ov?n? rychlosti sestupov?ho vozidla se p?est?ihne ???ra, kterou je hlavn? vrchl?k reefov?n a n?sledn? se vrchl?k hlavn?ho pad?ku zcela otev?e.

Vrchl?k hlavn?ho pad?ku m? velkou pracovn? plochu, kter? umo??uje sn??it rychlost kles?n? na hodnoty bezpe?n? pro pos?dku i samotn? sestupov? vozidlo. ?pln? zpomalen? sestupov?ho vozidla pouze pomoc? jednoho takov?ho pad?ku je v?ak z?sadn? nemo?n?. Proto m??e b?t hlavn? pad?k v z?vislosti na hmotnosti sestupov?ho vozidla s jednou kopul? nebo s n?kolika. N?kdy se m?sto kask?dy brzdn?ch a hlavn?ch pad?k? pou??v? nejprve reefovan? hlavn? pad?k, ale s poklesem rychlosti kles?n? je refov?n? v jedn? nebo dvou stupn?ch odstran?no.

Kone?n? brzd?n? se pohodln? prov?d? pomoc? pr??kov?ch motor?. Tyto motory se zap?naj? t?sn? p?ed dotykem se zemsk?m povrchem a rychlost kles?n? tlum? na 2–4 m/s. V?imn?te si, ?e sestupov? vozidla americk?ch kosmick?ch lod? „Mercury“, „Gemini“ a „Apollo“ byla vybavena pouze pad?kov?m syst?mem a nebyly na nich pou?ity motory na m?kk? p?ist?n?, proto?e tato sestupov? vozidla p?ist?la v oce?nu - na vod?. .

SESTUPOV? VOZIDLO LOD? VOSTOK A VO?HOD

Jedn?m z v?bec prvn?ch sestupov?ch vozidel ?sp??n? vr?cen?ch na Zemi bylo sestupov? vozidlo sov?tsk?ho satelitu, vyroben? ve form? koule. Tato satelitn? lo? byla navr?ena tak, aby zvl?dla v?echny prvky a f?ze pilotovan?ho letu do vesm?ru. Jeho sestupov? vozidlo se prakticky neli?ilo od sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Vostok. Ten se konstruk?n? skl?dal ze dvou hlavn?ch odd?l?: sestupov?ho vozidla a p??strojov?ho prostoru. Sou??st? sestupov?ho vozidla byla i kabina astronauta.

P?i sestupu z ob??n? dr?hy, po vysl?n? zpomalovac?ho impulsu, se sestupov? vozidlo odd?lilo od p??strojov?ho prostoru a p?ist?lo na Zemi, p?i?em? p??strojov? prostor vstoupil do hust?ch vrstev atmosf?ry a tam p?estal existovat. Hmotnost sestupov?ho vozidla byla 2460 kg, jeho karoserie m?la tvar koule o pr?m?ru 2,3 m a byla vyrobena z hlin?kov?ch slitin. Zvenku byl cel? trup krom? oken pokryt tepeln?m ?t?tem, na kter? byla nanesena vrstva tepeln? izolace, kter? byla nezbytn? pro norm?ln? fungov?n? lodi p?i orbit?ln?m letu.

V kabin? astronauta se nach?zelo k?eslo a n?stroje pro ovl?d?n? kosmick? lodi. Zaji?t?n? norm?ln?ho zdrav? a udr?en? norm?ln?ho lidsk?ho v?konu v kabin? kosmonauta ur?ovaly dva hlavn? syst?my: podpora ?ivota a tepeln? kontrola. Udr?ovaly norm?ln? slo?en? vzduchu v kabin? t?m, ?e absorbovaly oxid uhli?it? uvoln?n? astronautem p?i d?ch?n? a zaji??ovaly konstantn? obsah kysl?ku ve vzduchu, stejn? jako odstra?ovaly p?ebyte?nou vlhkost ze vzduchu a vytv??ely norm?ln? teplotn? podm?nky v rozmez? 20–25 °C. V kabin? byl tlak udr?ov?n v rozmez? 755-775 mm Hg. Um?n?.

Pro rovnom?rn? prom?ch?n? atmosf?ry v kabin?, kter? v bezt??n?ch podm?nk?ch nem?la konvektivn? proud?n?, byl instalov?n ventil?tor. Syst?m tepeln? regulace, spole?n? pro dva odd?ly, byl vyroben v kapaln? verzi. Pro zaji?t?n? b??n?ho provozu za??zen? um?st?n?ho v sestupov?m vozidle byla k dispozici dob?jec? baterie. Ovl?dac? panel kosmonauta obsahoval knofl?k ??zen? polohy kosmick? lodi se t?emi stupni volnosti a tak? optick? za??zen? pro syst?m ??zen? polohy.

P?ed odd?len?m byla kosmick? lo? orientov?na p?esn? stanoven?m sm?rem a ve vypo??tan?m ?ase byl zapnut pohonn? syst?m, kter? ud?lil kosmick? lodi brzdn? impuls. Motor vyvinul tah 17,5 kN, p?i?em? rychlost klesla o 150–200 m/s. Dr?ha se stala eliptickou s perigeem pod 100 km nad povrchem Zem?. V d?sledku toho sestupov? vozidlo vstoupilo do hust?ch vrstev atmosf?ry a zpomalilo.

Ve v??ce asi 7 km se astronaut mohl katapultovat - otev?en?m speci?ln?ho poklopu byl spolu s k?eslem vyst?elen pomoc? speci?ln?ch pr?vodc?. O n?co pozd?ji se nad sedadlem otev?el brzd?c? pad?k a po p?r des?tk?ch sekund ve v??ce 4 km, kdy se kosmonaut odd?lil od sedadla, se otev?el hlavn? pad?k kosmonauta; rychlost p?ist?n? astronauta byla 5–6 m/s. Sestupov? vozidlo p?itom sestoupilo na vlastn?m pad?ku. P?ist?t bylo mo?n? bez opu?t?n? kabiny - v sestupov?m vozidle, kter? klesalo rychlost? asi 10 m/s.

Sestupov? vozidla sov?tsk?ch um?l?ch dru?ic Zem? dosud pou??van? k prov?d?n? biologick?ch experiment? se v principu jen m?lo li?? od sestupov?ch vozidel kosmick? lodi Vostok, a proto se jimi nebudeme zab?vat samostatn?. Poznamen?v?me pouze, ?e proch?zej? v?emi f?zemi sestupu, krom? katapultov?n?, proto?e zde nen? ??dn? kosmonautsk? k?eslo. Uvnit? sestupov?ho vozidla jsou um?st?ni r?zn? z?stupci ?ivo?i?n?ho a rostlinn?ho sv?ta a je instalov?no za??zen?, kter? zaji??uje krmen? zv??at a nap?jen? rostlin.

Lod? Voskhod byly na rozd?l od lod? Vostok v?cem?stn?. Um?st?n? n?kolika kosmonaut? najednou si vy??dalo rekonfiguraci kosmonautovy kabiny. Byly v n?m instalov?ny t?i ?idle s jednotliv?mi kol?bkami, to znamen?, ?e byly vyrobeny ve velikosti a s p?ihl?dnut?m k vlastnostem t?la ka?d?ho kosmonauta. Vzhledem k tomu, ?e p?ist?n? bylo mo?n? prov?st pouze s astronauty v kabin? sestupov?ho vozidla, byla nevyst?elovac? sedadla vybavena p??davn?mi tlumi?i. Hlavn? f?ze sestupu z ob??n? dr?hy byly podobn? jako u kosmick? lodi Vostok. Ale pro v?t?? spolehlivost sestupu z ob??n? dr?hy byl pohonn? syst?m t?to lodi zdvojen: krom? kapaln?ho pohonn?ho syst?mu byl nad n?m um?st?n brzdov? motor na tuh? paliva.

Pro sn??en? dopadu na zemsk? povrch byl sestup v para?utistick? sekci prov?d?n na dvou pad?c?ch, kter? byly p?ipevn?ny nikoli p??mo k sestupov?mu vozidlu, ale pomoc? pyroblok? ke sk??ni motoru pro m?kk? p?ist?n?. Po p?ist?n? zafungovaly pyroz?mky a prameny pad?k? byly odhozeny ze sestupov?ho vozidla, tak?e p?i siln?m v?tru nemohl pad?k t?hnout apar?t s astronauty po zemi.

Pr??kov? motor m?kk?ho p?ist?n? zap?nala trubkov? ty? spu?t?n? pod sestupov?m vozidlem asi o 3 m. Ty? vznikla navinut?m pru?inov? p?sky z c?vky a jej?m slo?en?m do trubky. Kdy? se ty? dostala do kontaktu se zemsk?m povrchem, kontakt se uzav?el a pohonn? syst?m se zapnul, ??m? se rychlost kles?n? sn??ila na polovinu a dostala se na 2–4 m/s.

SESTUPOV? VOZIDLA PRO N?VRAT LUN?RN?CH „GEOLOG?“

Sestupov? vozidla automatick?ch kosmick?ch lod? Luna-16, -20 a -24, ur?en? k p?ist?n? na Zemi po odb?ru vzork? m?s??n? p?dy, m?la tvar koule o pr?m?ru 0,5 m. Tento tvar nevy?aduje vytvo?en? speci?ln? orienta?n? syst?m nezbytn? pro sestupov? vozidlo s aerodynamickou kvalitou. Sestup v atmosf??e prob?hal po balistick? dr?ze. Hlavn? zde byl po?adavek na omezen? hmotnosti pro sestupov? vozidlo. Nep??tomnost kosmonauta odstranila p?ek??ky zp?soben? velk?m p?et??en?m.

P?ist?vac? stupe? t?chto automatick?ch stanic „Luna“, co? bylo sestupov? vozidlo pro p?ist?n? na M?s?ci, slou?il tak? jako odpalovac? za??zen? pro vesm?rnou raketu „Luna – Zem?“. Ten zahrnoval raketov? motor na kapaln? palivo s kulov?mi n?dr?emi pro komponenty pohonn? hmoty, stejn? jako p??strojov? prostor se ?ty?mi bi?ov?mi ant?nami a sestupov? vozidlo p?ipevn?n? k p??strojov?mu prostoru up?nac?mi popruhy. P??strojov? prostor slou?il jako m?sto instalace p??stroj? ??dic?ho syst?mu, r?diov?ho komplexu, baterie a palubn? automatiky.

Pot?, co stanice Luna-16 provrtala m?s??n? povrch pomoc? p?dn?ho za??zen?, byl vrt?k se zeminou vlo?en do kontejneru sestupov?ho vozidla, pot? byl kontejner ut?sn?n a po p??pravn?ch operac?ch pro kontrolu p?ipravenosti, ??dic? syst?m na povel zapnul pohonn? syst?m m?s??n? rakety a ta startovala kolmo vzh?ru. Na konci pr?ce pohonn?ho syst?mu m?la raketa rychlost 2708 m/s, dosta?uj?c? k p?ekon?n? m?s??n? p?ita?livosti.

Let rakety k Zemi proch?zel po balistick? dr?ze, u kter? nebyla nutn? korekce a ani nebyla zaji?t?na (let k Zemi trval asi 3 dny). T?i hodiny p?ed vstupem do zemsk? atmosf?ry bylo sestupov? vozidlo odd?leno od rakety pomoc? pyrotechniky. Vstup do zemsk? atmosf?ry byl uskute?n?n rychlost? v?ce ne? 11 km/s.

Ve f?zi aerodynamick?ho zpomalen? se sj??d?j?c? vozidlo vlivem p?ibli?uj?c?ho se proudu vzduchu oto?ilo p?edn? ??st? do sm?ru pohybu a tlumic? za??zen? jej v t?to poloze stabiln? dr?elo. D?le byl proces p?ist?n? prov?d?n pomoc? palubn? automatiky. Vzhledem k velk?mu ?hlu vstupu do zemsk? atmosf?ry do?lo u sestupov?ho vozidla k p?et??en? 350 g a jeho tepeln? ochrana byla vystavena teplot?m v?ce ne? 10 000 K. P?i dosa?en? v??ky 14,5 km se rychlost sestupov?ho vozidla sn??ena na 300 m/s.

V tomto okam?iku byl na povel z ?idla g-force odp?len kryt pad?kov?ho prostoru a do proudu vzduchu byl zaveden brzd?c? pad?k. Ve v??ce 11 km byl na sign?l barometrick?ho senzoru vyv??en brzd?c? pad?k a zaveden hlavn? pad?k. P?ist?n? bylo provedeno na pevn? zemi, i kdy? sestupov? vozidlo mohlo tak? sestoupit do vody. Pro zv??en? vztlaku v horn? ??sti sestupov?ho vozidla byly po sest?elen? krytu pad?ku nafouknuty dva pru?n? v?lce stla?en?m vzduchem.

Obr?zek 3. Sestupov? vozidlo stanice Luna-16 na Zemi

Sestupov?m vozidlem t?to lun?rn? stanice (obr. 3) byla hermetick? kovov? koule, jej?? vn?j?? povrch m?l tepeln? st?n?c? povlak, kter? zaji??oval zachov?n? vozidla v oblasti aerodynamick?ho brzd?n? p?i vstupu do zemsk? atmosf?ry. Tepeln? st?n?c? povlak m?l prom?nlivou tlou??ku: v p?edn? ??sti nejv?t?? (a? 35 mm) a na opa?n? stran? jen n?kolik milimetr?. Konstruk?n? se sestupov? vozidlo sest?valo ze t?? odd?l?: p??strojov?ho odd?lu, odd?lu pad?ku a v?lcov?ho kontejneru pro vzorky m?s??n? p?dy. V p??strojov?m prostoru byly um?st?ny sm?rov? vys?la?e, baterie, automatiza?n? prvky a softwarov? za??zen?. Pad?kov? odd?l obsahoval (slo?en?) pad?k, ?ty?i ant?ny sm?rov?ho vys?la?e a dva elastick? bal?nky slou??c? po p?ist?n? a jejich nafouknut? k fixaci polohy sestupov?ho vozidla a tak? k vytvo?en? vztlaku p?i p?ist?n? na vod?.

Toto sestupov? vozidlo m?lo pom?rn? mal? rozm?ry, rozptyl m?sta p?ist?n? v dan? oblasti dosahoval stovek kilometr? ?tvere?n?ch, a proto byl probl?m s nalezen?m za??zen? po p?ist?n?. V t?to souvislosti v n?m instalovan? zam??ovac? vys?la?e nep?etr?it? vys?laly sign?ly na p??sn? pevn? frekvenci, co? umo?nilo jeho snadnou lokalizaci a ur?en? m?sta p?ist?n?. V p?edn? ??sti sestupov?ho vozidla byl zespodu uvnit? trupu instalov?n tlumi?, kter? umo??oval tlumit kmity apar?tu p?i pr?jezdu - f?zi aerodynamick?ho brzd?n?.

SESTUPOV? VOZIDLO LOD? S?JUZ

Toto vozidlo se stalo prvn?m dom?c?m sestupov?m vozidlem, kter? provedlo ??zen? sestup v atmosf??e. Dno a strop sestupov?ho vozidla jsou ve tvaru kulov?ch segment? a jeho bo?n? st?ny jsou ve tvaru komol?ho ku?ele. Kosmonauti sed? v sedadlech absorbuj?c?ch n?razy, instalovan?ch tak, aby sm?r p?soben? g-sil p?i startu na ob??nou dr?hu a sestupu byl z hlediska jejich tolerance optim?ln?.

N?kdy je ??eln? sv??it ??st funkc? ??zen? kles?n? pos?dce. V t?chto p??padech je t?eba m?t na pam?ti, ?e v podm?nk?ch p?soben? p?et??en? doch?z? ke sn??en? lidsk?ch schopnost?. G-s?la je nejh??e tolerovateln?, kdy? sm??uje od nohou k hlav?, a nejsn?ze p?sob?, kdy? p?sob? pod ?hlem 10–15° ke sm?ru hrudn?k-z?da a tak, ?e doch?z? k mal?mu sou??st od hlavy k noh?m. Ale i za t?chto podm?nek, ji? p?i trojn?sobn?m nebo ?ty?n?sobn?m p?et??en?, se rozsah pohybu v kloubech rukou v?razn? sni?uje a p?i p?et??en? 8g a v?ce z?st?vaj? voln? pouze pohyby v z?p?stn?ch kloubech.

To se bere v ?vahu p?i navrhov?n? ovl?dac?ch prvk?. Pro lep?? toleranci G-s?ly pot?ebuje kosmonaut v sestupov? ??sti zachovat svalov? klid a k tomu je nejlep?? pou??t madla. Proto je na sedadle pilota instalov?n knofl?k ovl?d?n? pohybu lodi. P?ed astronauty je um?st?n ovl?dac? panel a optick? zam??ova?, kter? se pou??v? p?i prov?d?n? rendezvous kontroln? orientace. Za sedadly jsou kontejnery s pad?kov?mi syst?my. P??stroje a za??zen? ovl?dan? d?lkov? jsou um?st?ny ve spodn? ??sti p?ihr?dky pod sedadly. Na bo?n?ch st?n?ch jsou vpravo a vlevo od astronaut? pr?zory.

Venku je na karoserii sestupov?ho vozidla instalov?n tepeln? st?n?c? povlak. ??st, kter? se nach?z? na spodn? stran?, je vyrobena ve form? samostatn?ho ?t?tu. P?i sestupu pad?kem je ?t?t odhozen. Pod ochrann?m krytem tepeln?ho st?n?n? jsou ?ty?i pr??kov? motory s m?kk?m p?ist?n?m, kter? jsou aktivov?ny sign?lem z gama v??kom?ru.

Na vn?j?? stran? povrchu sestupov?ho vozidla je deska s konektory pro elektrick? komunikace, kter? zaji??uj? komunikaci s ostatn?mi odd?ly. P?ed rozd?len?m lodi se konektory automaticky odpoj?.

Po aerodynamick?m brzd?n? ve sjezdov? sekci barometrick? senzory m??? tlak p?es palubu sestupuj?c?ho vozidla. P?i atmosf?rick?m tlaku odpov?daj?c?m v??ce 9,6 km je spu?t?no programov? ?asov? za??zen?, kter? generuje povel k prost?elen? krytu obalu hlavn?ho pad?kov?ho syst?mu a uveden? v?ta?n?ch pad?k? do ?innosti. Po 16,5 s pot? je vygenerov?n povel ke vstupu na hlavn? pad?k. Ve v??ce 5,5 km by m?l hlavn? pad?k p?i norm?ln?m otev?en? zajistit stabiln? kles?n? sestupov?ho vozidla.

Pro kontrolu zdrav? pad?ku je po dobu 50 sekund sledov?na aktu?ln? rychlost kles?n?. Pokud rychlost p?ekro?? maxim?ln? p??pustnou hodnotu, je vytvo?en povel k vyst?elen? hlavn?ho pad?ku a uveden? z?lo?n?ho pad?kov?ho syst?mu do ?innosti.

75 s po dosa?en? v??ky 5,5 km se na p??kaz programov?-?asov?ho za??zen? odd?l? ?eln? tepeln? ?t?t a ?innost separa?n?ch senzor? odstran? blokov?n? startov?n? motor? pro m?kk? p?ist?n?. Krom? toho program-do?asn? za??zen? vyd? p??kaz k op?tovn?mu p?ipojen? pad?ku k symetrick?mu postroji, zapne gama v??kom?r a nat?hne syst?m odpru?en? sedadla. Na sign?l v??kom?ru ve v??ce asi 1 m od zemsk?ho povrchu se zapnou motory pro m?kk? p?ist?n?. Podle speci?ln?ch ot?esov?ch senzor?, kter? registruj? p?ist?n? za??zen?, je odstran?na blok?da pro vyst?elov?n? pramen? pad?ku.

Jako p??klad uve?me let sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Sojuz T-12. P?ed proveden?m p?ist?vac? operace byla kosmick? lo? orientov?na na zpomalen?. Nad ji?n? oblast? Atlantsk?ho oce?nu byl zapnut pohonn? syst?m s tahem 4 kN. Po pr?ci 800 s motor sn??il ob??nou rychlost o 115 m/s - ob??n? dr?ha se stala eliptickou. Nad St?edozemn?m mo?em ve v??ce 130 km byla sonda nastavena do p?vodn? polohy pro odd?len?.

Tato poloha je zvolena tak, ?e v okam?iku odd?len? se pod?ln? osa kosmick? lodi odch?l? od sm?ru letu o ?hel bl?zk? 90°. V tomto p??pad? po odd?len? nemohou aerodynamick? s?ly znovu zp?sobit opakovan? p?ibl??en? a kolizi odd?l?. Po odd?len? odol?v? a odol?v? vysok?m teplot?m a pov?trnostn?m vliv?m pouze sestupov? vozidlo chr?n?n? tepeln? st?n?c?m povlakem. Ostatn? prostory nejsou navr?eny pro tak n?ro?n? testy, a proto sho?? v atmosf??e. Nad v?chodn? ??st? Turecka za?al kontrolovan? sestup.

B?hem letu s ??zen?m kles?n?m astronauti poznamen?vaj?, ?e let je podobn? j?zd? po dl??d?n?m chodn?ku z v?sledn?ch vibrac? a ot?es?. Tyto jevy za?il pravd?podobn? ka?d? z n?s p?i l?t?n? na vysokorychlostn?ch dopravn?ch letadlech. V obdob? kles?n? letadla p?i p?ibl??en? na p?ist?n?, zejm?na p?i pr?letu hustou obla?nost?, ve kter? jsou turbulentn? stoupav? proudy vzduchu, doch?z? k vibrac?m. Tak? v horn?ch vrstv?ch atmosf?ry jsou v?dy proudy nahoru a dol?, foukaj? v?try, existuj? odd?len? oblasti n?zk?ho tlaku, jin? oblasti vysok?ho tlaku. P?i l?t?n? s kluz?kem n?zkou rychlost? se tyto nepravidelnosti plynule nav?jej? a pomalu a plynule zvedaj? a spou?t?j? kluz?k. P?i v?razn?m n?r?stu rychlosti k t?mto nehomogenit?m doch?z? a ?ast?ji se st??daj?, dalo by se ??ci, poblik?vaj? a drobn?mi ?dery ot??saj? letadlem.

SESTUPOV? VOZIDLO LOD? "ZOND"

Sestupov? vozidlo t?to kosmick? lodi se jen m?lo li?ilo od sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Sojuz, do zemsk? atmosf?ry vstupuje druhou kosmickou rychlost?. Proto je jeho tepeln? st?n?c? povlak v?konn?j?? a za??zen? je navr?eno pro let na M?s?c a zp?t.

Je nutn? pouze poznamenat, ?e sestupov? vozidlo kosmick? lodi Zond-5 p?ist?lo po m?s??n? oblasti v zemsk? atmosf??e po balistick? dr?ze v Indick?m oce?nu a sestupov? vozidlo kosmick? lodi Zond-6 p?ist?lo na ?zem? Sov?tsk?ho svazu pomoc? syst?mu ??zen?ho sestupu . Prvn? ponor do atmosf?ry byl ve vzd?lenosti asi 10 000 km od m?sta p?ist?n?. P?i prvn?m ponoru do atmosf?ry byla rychlost sestupov?ho vozidla sn??ena na 8 km/s, p?i druh?m - na 220 m/s. V?echny f?ze dal??ho p?ist?n? na zemsk? povrch byly podobn? p?ist?n? sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Sojuz.

SESTUPOV? VOZIDLA AMERICK?CH LOD?

Sestupov? modul lodi "Merkur". Jestli?e v automatick?ch kosmick?ch lod?ch ameri?t? specialist? pou?ili k n?vratu na Zemi sestupov? vozidla kulov?ho tvaru, kter? provedla sestup po balistick? trajektorii, pak se u kosmick?ch lod? s lidskou pos?dkou tvar sestupov?ho prost?edku pro v?echny typy lod? li?? od koule. Pro kosmickou lo? Mercury bylo vyvinuto sestupov? vozidlo v podob? komol?ho ku?ele na stran? men?? z?kladny spojen? s v?lcovou ??st? t?la. Na druh? stran? ku?ele bylo dno v podob? kulov?ho segmentu.

Prakticky t?m?? celou lo? „Mercury“ tvo?ilo sestupov? vozidlo, ze kter?ho se po startu na ob??nou dr?hu shodila farma s nouzov?mi z?chrann?mi motory a ve zpomalovac? sekci se po ukon?en? pohonn?ho syst?mu odd?lila. Brzd?c? pohonn? syst?m byl p?ipevn?n ke spodku sestupov?ho vozidla, kter? mohlo klesat pouze po balistick? dr?ze se spodkem vp?ed. Spodn? ??st apar?tu za?ila nejv?t?? oh?ev z p?edn? ??sti r?zov? vlny p?i sestupu. Bo?n? plochy ku?elov?ch a v?lcov?ch tvar? byly vystaveny men??mu zah??v?n?.

Pad?kov? syst?m lodi "Mercury" byl dvoustup?ov?, skl?dal se z hlavn?ho a brzdn?ho pad?ku (ten slou?il tak? jako pilotn? skluz). Na dn? byl instalov?n pom?rn? siln? tepeln? ?t?t, kter? byl po zaveden? hlavn?ho pad?ku odd?len a zav??en na tlumi?e. P?i n?razu na vodn? hladinu absorbovaly tlumi?e n?razovou energii a t?m omezily p?et??en?, kter? sj??d?j?c? vozidlo za??v?. Je t?eba poznamenat, ?e v?echna americk? sestupov? vozidla s astronauty p?ist?la na vod? (s v?jimkou MTKK).

Existuje dal?? rys, kter? odli?uje sestupov? vozidla americk?ch lod?. Jestli?e v na?? pilotovan? lodi m? atmosf?ra v kabin? astronaut? slo?en? vzduchu, kter? fyzik?ln?mi a chemick?mi parametry p?ipom?n? atmosf?ru Zem?, pak na lod?ch Merkur, Gemini a Apollo je to ?ist? kysl?k p?i tlaku 1/3 norm?ln? (na ?rovni mo?e).

Sestupov? modul kosmick? lodi Gemini. Program Gemini byl ur?en ke studiu probl?m? spojen?ch s dlouhodob?mi lety do vesm?ru, setk?n?mi a dokov?n?m na ob??n? dr?ze, v?stupy do vesm?ru, op?tovn?m vstupem sestupov?ho vozidla do atmosf?ry a sestupem na Zemi pomoc? v?tahu atd. V?sledky pr?ce p?inesly v r?mci programu Gemini pou??van?ho pro program Apollo.

Gemini bylo prvn? americk? plavidlo, kter? pou??valo syst?m ??zen?ho kles?n? pro sestupov? vozidlo (prostor pro pos?dku). Tvar sestupov?ho vozidla byl vyroben ve form? sv?tlometu. Vstup do zemsk? atmosf?ry byl proveden nejd??ve zdola a vzhledem k posunut?mu t??i?ti v??i pod?ln? ose do?lo k letu v atmosf??e s konstantn?m ?hlem n?b?hu. ??zen? let byl prov?d?n ot??en?m sestupov?ho vozidla pod?l ?hlu n?klonu. Sestupov? vozidlo kosmick? lodi Gemini je dvoum?stn?, co? umo?nilo prov?st v?stup do vesm?ru. Z?rove? se do vesm?ru uvolnila cel? atmosf?ra kabiny astronaut? slo?en? z kysl?ku a po uzav?en? poklopu do?lo k jej?mu obnoven? kv?li ulo?en?mu kysl?ku ve lahv?ch.

Sestupov? modul kosmick? lodi Apollo. Toto vozidlo, kter? ameri?t? odborn?ci naz?vali prostor pro pos?dku, bylo zahrnuto jako ned?ln? sou??st hlavn? jednotky, sest?vaj?c? z sestupov?ho vozidla a motorov?ho prostoru. Hlavn? blok a lun?rn? kabina byly ve skute?nosti kosmick? lodi Apollo. V dal?? ?vaze se zam???me pouze na sestupov? vozidlo ur?en? k vynesen? t?? kosmonaut? na selenocentrickou dr?hu a jejich n?vratu na Zemi.

Hmotnost sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Apollo byla 5,56 tuny, m?la tvar ku?ele se zaoblen?m vrcholem, pr?m?r z?kladny 3,84 m, v??ku 3,4 m a ?hel ku?ele 66°. Nejvy??? k?nick? ??st slou?ila jako kryt pad?kov?ho poklopu, kter? byl odd?len p?ed nasazen?m pad?k?. Trup sestupov?ho vozidla byl ocelov?, sestaven? z laminovan?ch panel?, jejich? pl?stve byly vyrobeny z nerezov? oceli a byly uzav?eny mezi dv?ma ocelov?mi plechy. Spodn? ??st za??zen? je vyrobena ve form? kulov?ho segmentu.

Uvnit? sestupov?ho vozidla se nach?zela kabina os?dky vyroben? z hlin?kov?ch slitin a m?la rovn?? vrstvenou konstrukci s vo?tinovou v?pln?. Vo?tiny m?ly r?zn? hustoty (od 0,07 do 0,114 g/cm 3 ), aby bylo zaji?t?no dan? um?st?n? t??i?t? cel?ho sestupov?ho vozidla. V kokpitu byly na speci?ln?ch tlumi??ch zav??eny t?i k?esla pro astronauty a sedadla k?esel bylo mo?n? instalovat pod r?zn?mi ?hly dozadu. Kokpit tak? obsahoval ovl?dac? panely, vybaven? naviga?n?ho syst?mu a v?deck? vybaven?.

Ve?ker? vybaven? sestupov?ho vozidla bylo um?st?no tak, aby t??i?t? tohoto odd?lu bylo um?st?no v ur?it? vzd?lenosti od pod?ln? osy. V d?sledku toho, kdy? sestupov? vozidlo vstoupilo do atmosf?ry, byl vytvo?en ur?it? ?hel n?b?hu a vznikla zvedac? s?la. Pomoc? motor? orienta?n?ho syst?mu bylo mo?n? regulovat ?hel n?klonu a t?m i vztlakovou s?lu p?i letu v atmosf??e, co? umo?nilo prov?d?t ??zen? sestup.

Podle programu bylo sestupov? vozidlo spu?t?no do vody. Byla v?ak p?ijata opat?en? pro p??pad, ?e by p?ist?l na zemi. Na jedn? stran? odd?lu byly ?ty?i speci?ln? v?stupky (p??st?e?ek s tenkou vn?j?? clonou pod?l obrysu ku?ele), kter? se p?i dopadu na povrch m?ly zhroutit a t?m tlumit r?zov? zat??en?. Pro zaji?t?n? p?du odd?lu na ??msy byly pad?kov? ???ry p?ipevn?ny k sestupov?mu vozidlu asymetricky.

Cel? povrch sestupov?ho vozidla byl chr?n?n tepeln?mi ?t?ty, kter? m?ly na ku?elov? ??sti tlou??ku 8 - 44 mm, na spodku 63 mm. Z?st?ny byly vyrobeny ze sklolamin?tu s vo?tinovou v?pln?. Jako v?pl? slou?il abla?n? materi?l: fenolepoxidov? prysky?ice, do kter? byly zav?d?ny dut? sklen?n? kuli?ky.

Po dokon?en? aerodynamick?ho brzd?n? v atmosf??e byl aktivov?n pad?kov? syst?m, kter? zahrnoval dva brzd?c?, t?i v?fukov? a t?i hlavn? pad?ky. Brzd?c? pad?ky o pr?m?ru 5 m byly zavedeny do proudu vzduchu ve v??ce 7,6 km - sn??ily rychlost ze 120 na 60 m/s. Pilotn? pad?ky o pr?m?ru 3 m byly p?edstaveny ve v??ce 4,5 km, o n?kolik sekund pozd?ji, ve v??ce 4–4,2 km, byly p?edstaveny reefovan? hlavn? pad?ky, z nich? ka?d? m?l pr?m?r kopule 26,8 m.

Rozm?st?n? hlavn?ch pad?k? prob?halo ve t?ech etap?ch. P?i vstupu do potoka byly reefov?ny, po 5 s se ??ste?n? otev?ely, po dal??ch 3 s se v?ce otev?ely a nakonec se po dal??ch p?r sekund?ch ?pln? rozvinuly. V okam?iku splashdown byla rychlost 8 m/s a s jednou poruchou, tedy kdy? se jeden z pad?k? neotev?el, to bylo 10,5 m/s (co? se stalo p?i jednom z let? kosmick? lodi Apollo).

Opakovan? pou?iteln? vesm?rn? lod?. V modern? astronautice se na ob??n?ch drah?ch um?l?ch dru?ic Zem?, se vz?cn?mi v?jimkami („Space Shuttle“), zpravidla pou??vaj? jednor?zov? kosmick? lod?, jejich? charakteristick?m rysem je, ?e se po kosmick?m letu nevr?t? ?pln? na Zemi. . Norm?ln? podm?nky sestupu jsou zaji?t?ny pouze pro jeden z odd?l? - sestupov? vozidlo. Konstruk?n? studie uk?zaly, ?e takov? lod? maj? ?adu v?hod oproti lod?m vr?cen?m v pln? s?le. Jsou technicky jednodu??? a vy?aduj? men?? materi?lov? n?klady na jejich vytvo?en? a uveden? na trh.

Faktem je, ?e z?chrana cel? lodi je spojena s ?e?en?m mnoha dal??ch probl?m?. Za prv?, aby bylo zaji?t?no ??zen? kles?n? v atmosf??e s p?ijateln?m teplotn?m re?imem, mus? m?t lo? aerodynamick? tvar se specifikovan?mi aerodynamick?mi charakteristikami. To znamen?, ?e lo? by bu? nem?la m?t vy?n?vaj?c? prvky v?bec, nebo by m?ly b?t p?ed spu?t?n?m odstran?ny do vnit?n?ho objemu. Za druh?, aby se zabr?nilo p?eh??t? konstruk?n?ch prvk? a atmosf?ry obytn?ch prostor, je nutn? pokr?t cel? vn?j?? povrch lodi tepelnou ochranou. To vede k v?razn?mu n?r?stu celkov? hmotnosti.

Na raketopl?nu z celkov? hmotnosti kosmick? lodi 111 tun je hmotnost tepeln? ochrany asi 9 tun, co? je t?m?? 10 % celkov? hmotnosti. P?ist?vac? syst?m se ukazuje jako slo?it?j?? a t????. ??zen? kles?n? vy?aduje v?ce paliva. V d?sledku toho se cel? lo? st?v? slo?it?j?? a dra??? a k jej?mu vynesen? na ob??nou dr?hu je zapot?eb? v?konn?j?? nosn? raketa.

Je t?eba poznamenat, ?e u jednor?zov?ch vozidel je ve?ker? vybaven? slou??c? k ??zen? sestupu a p?ist?n?, jako? i k pobytu pos?dky od okam?iku p?ist?n? a? po evakuaci, um?st?no v sestupov?m vozidle. Zde, aby zajistili pohodl? pos?dky, p?i p??prav? na sestup instaluj? prost?edky pro ru?n? ovl?d?n? pohybu kosmick? lodi na ob??n? dr?ze a prost?edky pro ovl?d?n? palubn?ch syst?m?. Na stejn?m m?st?, v sestupov?m vozidle, jsou m?sta pro pokl?dku materi?l? s v?sledky v?zkumu a za??zen? vr?cen? na Zemi.

SESTUPOV? VOZIDLA AMC "VENERA"

Sestupov? vozidla automatick?ch vesm?rn?ch stanic ur?en? pro studium planety Venu?e se konstruk?n? li?? od sestupov?ch vozidel kosmick?ch lod?. Planeta Venu?e m? pom?rn? silnou atmosf?ru: atmosf?rick? tlak na povrchu planety je v?ce ne? 90kr?t vy??? ne? na Zemi. Povrchov? teplota je t?m?? 500 °C (asi 770 K). To zanechalo stopy na vytvo?en? sestupov?ho vozidla pro Venu?i.

Prvn? lety k planet? Venu?e byly nav?c pl?nov?ny tak, aby sestupov? vozidla dopadala p?ibli?n? do st?edu disku planety Venu?e p?ivr?cen? k Zemi. Tato podm?nka byla nezbytn? pro vytvo?en? r?diov?ho spojen? se sestupov?m vozidlem, jeho? ant?na s pom?rn? ?zk?m vyza?ovac?m diagramem se p?i sestupu prakticky d?vala do zenitu. To v?ak tak? klade zvl??tn? po?adavky na ?hel vstupu do atmosf?ry planety, kdy? se k n? stanice p?ibl??ila, uk?zalo se, ?e jsou asi 62–65 ° vzhledem k m?stn?mu horizontu.

P?i vstupn? rychlosti vy??? ne? 11 km/s vedla tato okolnost k velk?m p?et??en?m, dosahuj?c?m a? 450 g. Proto bylo nutn? myslet na vytvo?en? odoln? sk??n? a za??zen? schopn?ho odolat tak siln?mu p?et??en?.

Sestupov? vozidla prvn?ch stanic, kter? let?la k Venu?i, m?la tvar bl?zk? kouli. Senzory v?deck?ch p??stroj? p?itom mohly b?t um?st?ny pouze v horn? ??sti sestupov?ho vozidla, na ?ezu, kter? se otev?r? po odhozen? krytu pad?kov?ho prostoru. Po??te?n? neznalost p?esn?ch podm?nek na planet? Venu?e, rozporupln? v?sledky r?zn?ch pozorov?n? vedly k vytvo?en? pom?rn? siln?ch kulov?ch sestupov?ch vozidel, kter? vydr?? pouze do 20 atm. Venku byly chr?n?ny tepeln? st?n?c?m pl??t?m zna?n? tlou??ky.

Pro up?esn?n? parametr? atmosf?ry Venu?e byly na prvn?ch stanic?ch instalov?ny v?deck? p??stroje, kter? pouze ur?ovaly teplotu, tlak, chemick? slo?en? atmosf?ry a jej? osv?tlen?, a tak? v??kom?r pro spojen? ?daj? podle v??ky nad povrchem planety. . Mezi takov? prvn? pr?zkumn? stanice planety Venu?e pat?? stanice Venera-4, kter? l?tala v roce 1967, Venera-5 a Venera-6 - v roce 1969, Venera-7 - v roce 1970 a "Venera-8" - v roce 1972.

V d?sledku m?n?c?ch se n?zor? na fyzick? podm?nky existuj?c? na planet?, jak byla p?ij?m?na data z sestupov?ch vozidel, pro?el design samotn?ch sestupov?ch vozidel zm?nami. Pevnost trupu musela b?t zv??ena, aby odolal vn?j??mu tlaku od 10 atm u Venera-4 do 120 atm u Venera-8. V d?sledku toho se hmotnost sestupov?ho vozidla zv??ila, a pokud u prvn?ho z nich byla 383 kg s celkovou hmotnost? stanice 1106 kg, pak u Venera-7 a Venera-8 byla hmotnost sestupov?ho vozidla ji? 500 kg s hmotnost? stanice 1200 kg.

P?i rychlosti n?vratu do atmosf?ry asi 11 km/s dos?hlo p?et??en? 450 g a teplota plynu v ?ele r?zov? vlny dos?hla 11 000 K. P?i tak vysok?ch teplot?ch povrch sestupov?ho vozidla dokonce neho??, ale jednodu?e se odpa??.

Sestupov? vozidla stanic Venera-4 - Venera-8, tvarem bl?zk? kouli, m?la pr?m?r asi 1 m. Vn?j?? povrch koule, zejm?na jej? spodn? p?edn? ??st, byl opat?en v?konn?m tepeln?m st?n?n?m sko??pka. Ten tak? zpozdil p??liv tepla do hermetick?ho kontejneru z povrchu koule b?hem pohybu sestupov?ho vozidla v atmosf??e Veperu.

Sestupov? vozidla byla odd?lena od automatick?ch vesm?rn?ch stanic, kdy? byla je?t? 20 000 a? 40 000 km od planety Venu?e. T?mto man?vrem se pokusili ochr?nit sestupov? vozidlo p?ed po?kozen?m p?i vstupu do atmosf?ry. V tomto p??pad? nedojde ke kolizi mezi stani?n?mi odd?ly a v d?sledku toho k po?kozen? sestupov?ho vozidla. Orbit?ln? prostor odvedl svou pr?ci - dopravil sestupov? prost?edek na planetu a nyn? m??e b?t zni?en, kdy? vstoup? do atmosf?ry Venu?e, proto?e nem? vhodn? tepeln? st?n?c? povlak.

B?hem cel?ho letu po dobu 4 m?s?c? ze Zem? na Venu?i v?ak orbit?ln? prostor zaji??oval teplotn? re?im pro vlastn? pot?ebu i pro pot?eby sestupov?ho prost?edku. Tepeln? ??dic? syst?m orbit?ln?ho prostoru p?ed odd?len?m chladil sestupov? vozidlo, co? bylo nutn? pro prodlou?en? jeho v?konu v hork?ch podm?nk?ch atmosf?ry Venu?e. Orbit?ln? prostor tak? poskytoval elekt?inu pro provoz r?zn?ch syst?m?, ?erpal ji ze Slunce pomoc? sol?rn?ch panel?. Pomoc? tohoto prostoru byla ur?ena poloha stanice v prostoru a byla provedena nezbytn? korekce letu pro nasm?rov?n? sestupov?ho vozidla do dan? dopadov? z?ny v oblasti planety Venu?e.

Ale navzdory tak d?le?it?m funkc?m byl orbit?ln? prostor ve skute?nosti pouze prost?edkem pro doru?en? sestupov?ho vozidla na planetu Venu?i v funk?n?m stavu.

Konstruk?n? se samotn? sestupov? vozidlo skl?dalo ze dvou izolovan?ch odd?l?: spodn?ho - p??strojov?ho a horn?ho - pad?ku. V pad?kov?m prostoru pod krytem, kter? byl odhozen po pr?chodu aerodynamick?m brzd?c?m ?sekem, byly senzory pro v?deck? p??stroje, ant?ny radiokomplexu a v??kom?r a tak? dvoustup?ov? pad?kov? syst?m (z brzdn?ho a hlavn?ho pad?ku ). Tkanina pad?ku si zachovala po?adovanou pevnost p?i teplot?ch do 500 °C. Zde byly um?st?ny i vzd?len? ant?ny radiokomplexu pro posledn? dv? stanice z t?to ?ady.

Po intenzivn?m aerodynamick?m zpomalen?, kdy bylo dosa?eno rychlosti cca 200–250 m/s, byl vygenerov?n povel z barometrick?ch senzor? (p?i tlaku 0,6 atm) k odst?elen? krytu pad?kov?ho prostoru a brzd?c?ho pad?ku o plo?e 2,2 m 2 bylo zavedeno do proudu vzduchu. P?i dal??m sni?ov?n? rychlosti vydalo programo-?asov? za??zen? povel k odd?len? brzd?c?ho pad?ku a zaveden? hlavn?ho.

Plocha hlavn?ho pad?ku na Venera-4 byla 55 m2, ale po pr?letu t?to stanice, jej?? sestupov? vozidlo klesalo ve velmi „nehostinn?“ atmosf??e t?m?? 1,5 hodiny, se vlastnosti hlavn?ho pad?ku musely b?t revidov?n. P?i jeho zaveden? ve v??ce asi 70 km se provoz sestupov?ho vozidla zastavil ji? ve v??ce asi 30–40 km, kdy hladina atmosf?ry dos?hla tlaku v?ce ne? 20 atm. Nav?c p??li? dlouh? doba sestupu vedla k siln?mu zah??t? za??zen? v hork? atmosf??e.

Pro urychlen? sestupu byla plocha hlavn?ho pad?ku pro sestupov? vozidla stanic Venera-5 a Venera-6 zmen?ena na 12 m 2 . V d?sledku toho se rychlost kles?n? zv??ila a samotn? sestup trval 51–53 minut. Tato sestupov? vozidla klesala na ?rove? v??ek s tlakem 27–28 atm. a sestup na pad?c?ch byl ji? prov?d?n do v??ek 36 a 38 km. Sestupov? vozidla stanic Venera-7 a Venera-8 dos?hla povrchu planety s opera?n?m za??zen?m.

R??e. 4. Sestupov? vozidlo stanice Venera-8: 1 - pad?k; 2 - vys?lac? ant?na; 3 - kryt pad?kov?ho prostoru; 4 - r?diov? vys?la?; 5 - tlumi?; 6 - tepeln? ochrana; 7 - t?lo; 8 - v?m?n?k tepla

Ve spodn?m p??strojov?m prostoru sestupov?ho vozidla prvn? generace stanic Venera (obr. 4) byl um?st?n palubn? r?diov? vys?la?, za??zen? ?asov?ho programu, automatiza?n? jednotky, telemetrick? syst?m, radiov? v??kom?r, akumul?tor, tepeln? ??dic? syst?m, a v?deck? vybaven?. Na spodek sestupov?ho vozidla byl instalov?n speci?ln? mechanick? tlumi?, kter? slou?il ke zv??en? stability pohybu sestupov?ho vozidla v atmosf??e Venu?e a ke sn??en? amplitudy jeho kmit?. ??m men?? je amplituda, t?m men?? jsou bo?n? p?et??en?, kter? spolu s axi?ln?m p?et??en?m zhor?uj? dopad na sestupuj?c? vozidlo.

Po z?sk?n? dat o skute?n?ch charakteristik?ch atmosf?ry Venu?e mohli konstrukt??i za??t navrhovat a stav?t novou generaci sestupov?ch vozidel ur?en?ch pro rozs?hl? studie fyzik?ln?ch a chemick?ch vlastnost? atmosf?ry a povrchu t?to planety. P?ist?vac? vozy druh? generace byly navr?eny k pln?n? mnoha v?deck?ch ?kol?, v?etn? ??elu „zkoum?n?“ povrchu planety. Na sestupov? vozidla byla proto instalov?na fotografick? a televizn? technika. Pro prov?d?n? chemick? anal?zy bylo vyvinuto za??zen? pro odb?r vzork? p?dy, kter? bylo um?st?no na sestupov?m vozidle a uvnit? sestupov?ho vozidla byl slo?it? komplex pro prov?d?n? chemick?ch anal?z odebran? p?dy. Na ty?e byly um?st?ny ant?ny, ?idla pro zji??ov?n? rychlosti v?tru, osv?tlen? atd.

V?t?ina v?deck?ho vybaven? musela b?t um?st?na mimo sestupov? vozidlo, ale pokud by bylo v t?to podob? nuceno zpomalit v atmosf??e, pak by v?echny vy?n?vaj?c? ??sti s v?deck?m vybaven?m zni?ilo ohniv? torn?do p?i aerodynamick?m brzd?n?. P?vodn? sestupov? vozidlo se proto naz?valo p?ist?vac? vozidlo, na n?j byla nasazena koule s tepeln? st?n?c?m povlakem a ve v?sledku bylo z?sk?no nov? sestupov? vozidlo, ale ji? mnohem v?t??. Pr?m?r koule byl 2,4 m a skl?dala se ze dvou polokoul?, odd?len?ch p?i odpalov?n? pyrotechniky (obr. 5).

Zm?ny doznaly i samotn? stanice „Venu?e“. Start automatick?ch meziplanet?rn?ch stanic prov?d?la v?konn?j?? nosn? raketa, a proto hmotnost stanic dosahovala 4,5–5 t. jako opakova? r?diov?ch sign?l? p?ich?zej?c?ch z sestupov?ho vozidla.

K tomu bylo nutn? p?en?st ji z trajektorie dopadu na planetu na trajektorii pr?letu. V d?sledku toho bylo nutn? p?ed letem k planet? odd?lit sestupov? vozidlo, kter? bylo p?edt?m ochlazeno, aby se zv??ila jeho schopnost p?e?it? v hork?m dechu atmosf?ry, a pot? pomoc? pohonn?ho syst?mu ji? p?en?st stanici na trajektorie pr?letu. Odd?len? sestupov?ho vozidla a stanice se zpravidla prov?d? dva dny p?ed p?ibl??en?m.

R??e. 5. Sestupov? vozidlo stanice Venera-10: 1 - pad?k; 2 - v?deck? za??zen? pracuj?c? v atmosf??e ve vrstv? obla?nosti; 3 - telefotometr; 4 - odoln? pouzdro; 5 - tepeln? ochrana; 6 - tlumi?; 7 - podvozek; 8 - tepeln? st?n?c? pouzdro; 9 - brzdov? ?t?t; 10 - ant?na

Pro? dva dny a ne jeden nebo deset a ne 27 nebo 59 hodin?

U sestupov?ho vozidla plat?, ?e ??m pozd?j?? odd?len?, t?m l?pe, proto?e vyu??v? syst?m tepeln?ho ??zen? stanice a jeho za??zen? je kontrolov?no na provozuschopnost pomoc? syst?m? stanice. A pro stanici je nutn? d??v?j?? odd?len?, aby se vytvo?il ni??? energetick? impuls pro jist? p?echod z p??letov? dr?hy na dr?hu pr?letu. Kompromisn? rozhodnut? p?edur?ilo odd?len? 48 hodin nebo dva dny p?ed p?ibl??en?m k planet?. Po odd?len? p?ed zaveden?m pad?kov?ho syst?mu se sestupov? vozidlo pohybuje „ti?e“, Zem? jej nem??e ovl?dat. P?esn? dva dny jsou pot?eba k tomu, aby se separa?n? sezen? uskute?nilo v dob?, kdy jsou pozemn? r?diov? sledovac? za??zen? um?st?n? na ?zem? SSSR nato?ena k planet? Venu?e. A do obdob? r?diov? viditelnosti z ?zem? na?? zem? by m?la spadat i relace p??letu a p?ist?n? na planet? sestupov?ho vozidla (kter? byla p?edem zvolena). Tyto doby r?diov? viditelnosti jsou p?irozen? n?sobky 24 hodin - periody denn? rotace Zem?.

Stanici Venera lze po odd?len? p?en?st na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice Venu?e (jako tomu bylo u stanic Venera-9 a Venera-10) nebo na dr?hu pr?letu s dal??m pr?letem kolem Slunce po dr?ze um?st?n? mezi ob??n? dr?hy Zem? a Venu?e. Mo?nost pou?it? stanice jako opakova?e umo?nila v?razn? sn??it pevnostn? charakteristiky sestupov?ho vozidla, proto?e neexistovaly drsn? podm?nky pro sestup do st?edu disku planety obr?cen?ho k Zemi.

Tak bylo mo?n? v?razn? sn??it ?hel vstupu do atmosf?ry. Je pravda, ?e kv?li p??pustn?m odchylk?m trajektorie od vypo??tan? nelze realizovat extr?mn? mal? vstupn? ?hly, proto?e atmosf?ra v tomto p??pad? nemus? za??zen? zachytit. Vstupn? ?hly 20–23° byly br?ny jako vypo?ten? pro stanice Venera druh? generace. Maxim?ln? p?et??en? p?itom dosahuje pouze 170 g.

P?ist?n? sestupov?ho vozidla lze nyn? prov?st prakticky kdekoli na planet?, dokonce i na jej? opa?n? stran? neviditeln? ze Zem?. Koneckonc? nyn? byly r?diov? sign?ly z sestupov?ho vozidla p?ij?m?ny kosmickou lod? prol?taj?c? kolem planety. Sign?ly byly p?ij?m?ny a p?en??eny p?es vysoce sm?rovou ant?nu na Zemi, ale mohly b?t tak? zaznamen?v?ny na palub? stanice a pot?, podle pot?eby, opakovan? reprodukov?ny a vys?l?ny na Zemi.

Sestupov? vozidla "PIONEER-VENERA"

K prov?d?n? v?zkumu v atmosf??e Venu?e v roce 1978 ameri?t? specialist? spustili stanici Pioneer-Venus-2 o hmotnosti 885 kg, kter? zahrnovala ?ty?i sestupov? vozidla. Z nich jeden m?l nejv?t?? hmotnost 350 kg o pr?m?ru 1,5 m a dal?? t?i m?ly hmotnost 86 kg o pr?m?ru 71 cm.Mal? za??zen? byla ur?ena pro sestup v atmosf??e na denn? a no?n? stran? planety, stejn? jako sm?rem k severn?mu p?lu Venu?e.

Sjezdov? vozidla byla vyrobena z titanu ve form? koule, aby vydr?ela tlak a? 100 atm. Z vn?j??ho povrchu byl m?? chr?n?n tepelnou clonou, kter? m?la v p?edn? ??sti tepelnou ochranu z fsnol-karbonov?ho povlaku. Ve spodn? ??sti byl povlak z p?nov?ho elastomern?ho materi?lu.

24 dn? p?ed p?ibl??en?m k planet? se ve vzd?lenosti asi 12 milion? km od stanice odd?lilo velk? sestupov? vozidlo a po dal??ch 5 dnech se v n?kolikaminutov?ch intervalech odd?lila mal? vozidla. Vstup sestupov?ch vozidel do atmosf?ry planety nastal p?i rychlosti pon?kud vy??? ne? 11 km/s. Z?rove? bylo brzd?n? aerodynamick?.

Tento ?sek n?jezdu a intenzivn?ho zpomalen? trval asi 30 s, pot? byla clona tepeln? st?n?c?ho materi?lu shozena pobl?? velk?ho sestupov?ho vozidla a 17 minut sestupovalo na pad?ku (mal? sestupov? vozidla pad?ky nem?la). Po t?to dob? byl pad?k odhozen, aby se urychlil pr?chod atmosf?ry a? na jeho povrch. Komunikace s t?mto sestupov?m vozidlem trvala 1 hodinu 19 minut, dokud nenarazilo na povrch.

Mal? sestupov? vozidla pot?, co shodila sv? tepeln? ?t?ty, tak? provedla r?diov? vys?l?n? p?ed dopadem na povrch Venu?e. „Denn?“ sestupov? vozidlo (jedno ze t?? mal?ch) po dopadu na hladinu pokra?ovalo ve vys?l?n? r?diov?ch sign?l? dal??ch 68 minut. Samotn? stanice Pioneer-Venera-2, podobn? jako stanice Venera-4, sho?ela v atmosf??e planety.

Ve skute?nosti tato sestupov? vozidla, kter? nebyla ur?ena pro m?kk? p?ist?n? na planet?, slou?ila pouze jako sondy, sb?raj?c? data o atmosf??e v procesu p?du. Pouze jedno mal? vozidlo, kter? z?stalo provozuschopn? po dopadu na povrch, lze ve skute?nosti nazvat sestupov?m vozidlem.

Jeho zachov?n? lze vysv?tlit vysokou hustotou atmosf?ry Venu?e, kter? m??e sn??it rychlost p?du a n?sledn? i velikost p?et??en? p?i dopadu na povrch.

Pro? tedy m?la sestupov? vozidla ur?en? k p?ist?n? na Venu?i pouze tvar koule, a proto jejich sestup prob?hal pouze po balistick? dr?ze?

Za prv?, na Venu?i nesestoupil ?lov?k, ale v?deck? p??stroje, kter? jsou schopny odolat p?et??en? 100 g nebo v?ce. Za druh?, tvar koule je nejjednodu??? a pro n?j nen? nutn? vytv??et speci?ln? syst?m kontroly sestupu. V p??pad? pou?it? sestupov?ho vozidla s aerodynamickou kvalitou, jako je sv?tlomet, je nutn? pou??t komplexn? orienta?n? syst?m, kter? ur?uje vstup do atmosf?ry a sm?r vztlakov? s?ly a tak? umo??uje ovl?dat zdvihac? s?la, kdy? se vozidlo ot??? v roli. V ka?d?m p??pad? hlavn? roli p?i volb? formy sestupov?ho vozidla pro p?ist?n? na Venu?i sehr?la nepochybn? jednoduchost a relativn? n?zk? n?klady na vytvo?en? takov?ho vozidla.

SESTUP BEZ ATMOSF?RY

Za sou?asn?ho stavu kosmonautiky bylo prakticky m?kk? p?ist?n? bez atmosf?ry zat?m provedeno pouze na M?s?ci. Ale v z?sad? mohou b?t takov? sestupov? vozidla dod?na k Merkuru, k satelit?m Marsu, neatmosf?rick?m satelit?m jin?ch planet, stejn? jako k asteroid?m. V?imn?te si, ?e ??m men?? je hmotnost t?lesa slune?n? soustavy, t?m m?n? paliva je mo?n? p?ist?t na jej?m povrchu.

Sestupov? vozidla ur?en? pro m?kk? p?ist?n? v nep??tomnosti atmosf?ry nejsou pokryta tepeln? st?n?c? vrstvou, ale zpravidla jsou oble?ena pouze do „ko?ichu“ s?to-vakuov? tepeln? izolace na ochranu p?ed s?lav?m z??en?m. energie Slunce a k ochran? p?ed hlubok?m ochlazen?m ve vesm?ru na stinn? stran? za??zen?. Pad?k pro tento typ sestupov?ho vozidla tak? nen? pou?iteln?, proto?e kopuli nen? ??m naplnit ve vakuu. K zabr?n?n? dopadu na povrch planety se proto pou??v? jedin? prost?edek - raketov? motor, kter? dok??e uhasit vysokou rychlost na nepatrn? hodnoty, ??dov? n?kolik metr? za sekundu.

V tomto p??pad? p?ist?n? kosmick? lodi p?ipom?n? start rakety, jen se v?e d?je v opa?n?m po?ad?. Motory, kter? z trysek vyd?vaj? plameny, rychlost pohybu nezvy?uj?, ale sni?uj? a za t?mto ??elem je tryska motoru nato?ena ke sm?ru pohybu. Krom? toho provoz pohonn?ho syst?mu zaji??uje nejen sn??en? rychlosti sestupov?ho vozidla na nulu vzhledem k c?li, ale tak? kompenzuje p?ita?livou s?lu t?lesa slune?n? soustavy.

Brzd?c? motor mus? sn??it rychlost za??zen? na hodnotu n?kolika metr? za sekundu a konec brzd?n? se mus? shodovat s okam?ikem p?ibl??en? k povrchu planety, jinak sestupov? vozidlo op?t vyvine vysokou rychlost jako v?sledek voln?ho p?du. Anal?za r?zn?ch brzdn?ch sch?mat uk?zala, ?e pro prvn? experimenty byla nejspolehliv?j?? varianta brzd?n? s kolm?m kles?n?m stanice, co? umo??uje zjednodu?it p?ist?vac? syst?m.

Teoreticky je tento probl?m snadno ?e?iteln?: na z?klad? zn?m?ch hodnot p?ita?liv? s?ly planety, tahov? s?ly motoru a rychlosti kosmick? lodi p?ed brzd?n?m se vypo??taj? vzd?lenosti k povrchu planety, p?i jejich? dosa?en? se kosmick? lo? mus? zapnout pohonn? syst?m. V praxi ale nen? snadn? ur?it, kdy zapnout pohonn? syst?m pro brzd?n?. Kolik kilometr? zb?v? k letu k planet? - nen? se koho zeptat, miln?ky ve vesm?ru nebyly stanoveny. Mus?me na vesm?rnou lo? um?stit v??kom?r, jin?mi slovy radar, pomoc? kter?ho m??ete ur?it vzd?lenost k povrchu planety.

V souladu s p?edem vypo??tan?m programem a ulo?en?m v pam?ti kosmick? lodi po dosa?en? po?adovan? v??ky nad povrchem p?ich?z? z v??kom?ru p??kaz k zapnut? pohonn?ho syst?mu. P?ed zapnut?m pohonn?ho ?stroj? je v?ak nutn? nasm?rovat motor tryskou dol?. Pravda, ve vesm?ru neexistuj? ??dn? pojmy „nahoru“ a „dol?“. Obvykle u velk?ch nebesk?ch t?les, jako jsou hv?zdy, planety, je „dole“ spojeno s jejich st?edem, ale u mal?ch t?les, jako jsou asteroidy, se „dole“ a „naho?e“ ur?uj? pouze ze sm?ru ke st?edu p?ita?livosti.

Pro p?ist?n? na t?lese, kter? nem? atmosf?ru, je tedy nutn? oto?it trysku pohonn?ho syst?mu ve sm?ru gravita?n? s?ly a zapnout instalaci v takov?m okam?iku, kdy dojde ke kontaktu s povrchem , rychlost se bl??? nule. Nasadit kosmickou lo? ve sm?ru gravita?n? s?ly je mo?n? pouze ur?en?m polohy kosmick? lodi vzhledem k c?li a sm?ru jej?ho pohybu. Teprve potom je ur?eno mno?stv? hybnosti pot?ebn? k proveden? korekce, aby byla spr?vn? provedena sestupov? dr?ha. Vyu?it? z?kon? nebesk? mechaniky a nezbytn? korekce trajektorie letu umo??uj? nasm?rovat kosmickou lo? do st?edu viditeln?ho disku t?lesa nebo na jak?koli jin? ur?en? bod p?ist?n?.

Oto?en? sjezdov?ho vozidla do po?adovan?ho sm?ru pro brzd?n? lze prov?st pomoc? orienta?n?ho syst?mu. Pomoc? optick?ch senzor? tohoto syst?mu je ur?en sm?r ke Slunci nebo k referen?n? hv?zd?. P?i ?e?en? trigonometrick? ?lohy pak najdou sm?r ke st?edu planety vzhledem ke sm?ru ke Slunci a ke sm?ru ke hv?zd?. Nakonec ??dic? syst?m oto?? za??zen? do po?adovan? polohy.

?asov? interval od zapnut? motoru po p?ist?n? je p?edem vypo??t?n p?i n?vrhu kosmick? lodi a vzd?lenost k planet? je ur?ena pomoc? radiov?ho v??kom?ru. V z?vislosti na hmotnosti aparatury se vol? jak velikost tahov? s?ly motoru, tak i v??ka, ve kter? m? b?t spu?t?n. Pokud jde o sestupov? vozidla prov?d?j?c? sestup v atmosf??e, v tomto p??pad? nen? zachr?n?na cel? kosmick? lo?, ale pouze jej? ??st. Ve chv?li, kdy je pohonn? syst?m zapnut, jsou vy?azeny nadbyte?n? odd?ly, to znamen?, kter? ji? nejsou na p?ist?vac? plo?e pot?eba. Jedn? se o bloky astroorienta?n?ho syst?mu, kter? jsou nezbytn? pouze pro let ze Zem? do zkouman?ho t?lesa, d?le o pou?it? zdroje chemick?ho proudu atd. Nap??klad si v?imneme, ?e v Lun?-9 je hmotnost t?chto vybit?ch prostor? bylo ?m?rn? hmotnosti automatick? lun?rn? stanice, kter? p?ist?la na M?s?ci.

To v?e se d?je za ??elem sn??en? mno?stv? paliva pot?ebn?ho ke zpomalen? kosmick? lodi. Ale pro ??zen? pohybu kosmick? lodi je nutn? periodicky ur?ovat jej? rychlost. Rychlost setrva?nosti nelze m??it. Kdy? je v?ak motor kosmick? lodi zapnut?, objev? se zrychlen?. V tomto p??pad? je pomoc? gyroskopick?ho integr?toru mo?n? m??it rychlost pohybu integrac? line?rn?ch zrychlen?. Pravda, v tomto p??pad? nen? rozpozn?na skute?n? rychlost kosmick? lodi, ale pouze velikost zm?ny rychlosti vypl?vaj?c? z ?innosti pohonn?ho syst?mu.

K vy?e?en? tohoto probl?mu elektronick? po??ta?, dotazuj?c? se na v??kom?r, p?ij?m? ?daje o v??ce a od integr?toru p?ij?m? hodnoty p??r?stku rychlosti v okam?ic?ch odpov?daj?c?ch ur?en? vzd?lenosti k povrchu planety v??kom?rem. . Elektronick? mozek pak podle naprogramovan?ho programu vypracuje doporu?en? pro p?i?krcen? nebo pos?len? pohonn?ho syst?mu, pokud se skute?n? hodnoty rychlosti li?? od vypo??tan? hodnoty ulo?en? v pam?ti po??ta?e.

P?ist?n? sestupov?ho vozidla na povrch po ukon?en? ?innosti pohonn?ho syst?mu se prov?d? p?dem z mal? v??ky pod vlivem gravitace planety. Tlumen? n?raz? proti povrchu za ??elem sn??en? p?et??en? vozidla se zpravidla prov?d? u v?ech sjezdov?ch vozidel pomoc? t?? nebo ?ty? podp?r s jednotliv?mi tlumi?i.

Pouze prvn? lun?rn? vozidla Luna-9 a Luna-13 provedla p?ist?n? sestupov?ho vozidla jin?m zp?sobem.

SESTUPOV? VOZIDLA STANIC LUNA-9 A LUNA-13

P?ed p?ist?n?m kosmick? lodi na m?s??n?m povrchu existovaly nejv?ce rozporupln? informace o jej?ch vlastnostech. Podle n?kter?ch ?daj? byl m?s??n? povrch skalnatou horskou pou?t?, podle jin?ch byly „mo?e“ a kontinenty M?s?ce pova?ov?ny za pokryt? silnou vrstvou prachu, ve kter? se ka?d? kosmick? lo?, kter? se odv??ila p?ist?t na tomto povrchu se mohl utopit.

R??e. 6. Sch?ma m?kk?ho p?ist?n? stanice "Luna-9"

P?vodn? ?e?en? pro m?kk? p?ist?n? na M?s?ci navrhl S. P. Korolev. Nejprve bylo nutn? zpomalit let lun?rn? stanice pomoc? pohonn?ho syst?mu na rychlost n?kolika metr? za sekundu a pot? bylo mo?n? automatickou lun?rn? stanici z pohonn?ho syst?mu vysadit a na M?s?ci sestupov? vozidlo zabalen? v m?kk?ch a elastick?ch v?lc?ch nafouknut?ch stla?en?m plynem (obr. 6). P?i mal? hmotnosti (asi 100 kg) a pom?rn? velk? dosedac? plo?e v?lc? (asi 1,5 m 2) je m?rn? tlak na p?du zanedbateln?. P?ist?vac? syst?m byl navr?en tak, aby pod jakoukoli p?dou (a? u? se jednalo o tvrd? skalnat? povrch nebo sypkou, rozpt?lenou p?du) bylo zaji?t?no spolehliv? m?s??n? p?ist?n? stanice.

Sestupov? vozidlo pro stanici Luna-9 lze ve skute?nosti nazvat automatickou lun?rn? stanic? o hmotnosti asi 100 kg. V?e ostatn? bylo bu? zni?eno nebo po?kozeno p?i kontaktu s povrchem. Karoserie sestupov?ho vozidla kulovit?ho tvaru o pr?m?ru asi 50 cm s uzav?en?mi okv?tn?mi l?stky nabyla vej?it?ho tvaru. Stanice let?la k M?s?ci rychlost? 2,6 km/s. Astro-orienta?n? syst?m oto?il a upevnil stanici v ur?it?m sm?ru tak, aby tryska pohonn?ho syst?mu sm??ovala k m?s??n?mu povrchu.

48 s p?ed p?ibl??en?m, kdy k M?s?ci zb?valo 75 km, byly na sign?l autonomn?ho v??kom?ru od stanice odd?leny dva odd?ly s vybaven?m, kter? se stalo nepot?ebn?m, a byl zapnut brzdn? pohon. (Jeho spr?vn?j?? n?zev byl korek?n? brzdn? pohonn? syst?m, proto?e na trase letu Zem?-M?s?c slou?il ke korekci trajektorie letu na M?s?c.) ?innost pohonn?ho syst?mu byla ??zena podle stanoven?ho programu a pam?? stanice. Motor m?l mo?nost ??dit tah v pom?rn? ?irok?m rozsahu.

Od po??tku provozu pohonn?ho syst?mu byly tlakov?ny dva elastick? v?lce, uvnit? kter?ch byla automatick? lun?rn? stanice. V?lce, dr??c? sestupov? vozidlo, jsou navz?jem pevn? spojeny a tvo?? velkou elastickou kouli. V bl?zkosti m?s??n?ho povrchu byl motor vypnut? a ??st jeho trysky se oto?ila a vytvo?ila trubicovou sondu z ploch?ho pru?inov?ho p?su. V kontaktu s povrchem dala sonda sign?l k v?st?elu sestupov?ho vozidla s v?lci. V tomto p??pad? bylo spojen? se stanic? prakticky p?eru?eno a k odd?len? do?lo vlivem s?ly pru?nosti v?lc? zpo??tku p?itla?en?ch k podp??e stanice.

Plocha, na kterou byly v?lce p?itla?eny, byla pon?kud zkosena do strany, aby se automatick? lun?rn? stanice odd?lovala nikoli vertik?ln?, aby nedo?lo k p?du na pohonn? syst?m, ale pon?kud do strany. M?? se stanic? ud?lal n?kolik skok? a zastavil se. Na sign?l ze za??zen? ?asov?ho programu se p?eru?ily spoje mezi v?lci a ty se jako dv? koule odrazily od stanice. Sestupov? vozidlo z mal? v??ky jemn? klesalo na povrch.

D?ky vejcovit?mu tvaru a n?zk? poloze t??i?t? mohlo za??zen? zaujmout p?edem ur?enou polohu. 4 minuty po p?ist?n? vydalo ?asov? za??zen? p??kaz k otev?en? pyroz?mku a okv?tn? ant?ny se otev?ely a sou?asn? uvolnily bi?ov? ant?ny. Lalokov? ant?ny za letu plnily roli p?ij?mac?ch-vys?lac?ch ant?n a po otev?en? p?e?ly do pr?ce jako vys?lac? ant?ny, zat?mco bi?ov? ant?ny slou?ily jako p?ij?mac? ant?ny.

Uvnit? karoserie sestupov?ho vozidla byl instalov?n pevn? r?m s r?diov?m za??zen?m, elektronick?mi programov?mi ?asov?mi za??zen?mi a automatiza?n?mi za??zen?mi, telemetri? a v?deck?m vybaven?m. Naho?e byl um?st?n telefotometr, kter? umo??oval vid?t a p?en??et na Zemi panor?ma okol?. Pro nep?etr?it? provoz za??zen? v lun?rn?ch podm?nk?ch byl zachov?n po?adovan? teplotn? re?im. Toho bylo dosa?eno za??zen?m vn?j?? tepeln? izolace karoserie a tak? provozem syst?mu tepeln? regulace. Ten zahrnoval n?dr? na vodu, pyroventil, ventil v?parn?ku, ventil?tor a potrubn? syst?m.

Po p?ist?n? na M?s?ci explodoval pyroventil, zapnul se syst?m odpa?ov?n? vody a za?al pracovat ventil?tor, kter? zajistil p?enos tepla ze za??zen? do plynu. Citliv?m prvkem syst?mu byl ventil v?parn?ku, regul?tor p??vodu vody a v?parn?k. Voda k n?mu p?ich?zela z n?dr?e pod tlakem a ??m intenzivn?j??, t?m vy??? byla teplota ventilu. Ve ventilu se odpa?oval a odeb?ral teplo plynu profukovan?mu ventilem.

Automatick? vesm?rn? stanice Luna-13 byla svou konstrukc? a hmotnost? podobn? stanici Luna-9, bylo na n? instalov?no pouze dal?? v?deck? vybaven? a tak? n?stroje pro p??m? studium m?s??n? p?dy. Jednalo se o mechanickou zeminu sr-penetromstr, kter? umo??ovala zji??ovat mechanick? vlastnosti vn?j?? vrstvy m?s??n? hmoty, a radia?n? denzitometr pro stanoven? hustoty vn?j?? vrstvy m?s??n? p?dy. Za??zen? byla namontov?na na mechanismech, kter? zaji??ovaly odstran?n? za??zen? upevn?n?ch na vn?j??m krytu stanice. Odstra?ovac? mechanismy umo?nily instalovat tato za??zen? na m?s??n? povrch ve vzd?lenosti a? 1,5 m od automatick? lun?rn? stanice.

Po pr?letu stanic Luna-9 a Luna-13 byly z?sk?ny z?kladn? ?daje o vlastnostech m?s??n? p?dy. Od t? doby nen? pot?eba konstruovat sestupov? vozidla schopn? p?ist?t jak na kamenit? p?d?, tak na povrchu pokryt?m silnou vrstvou prachu. V?echny n?sleduj?c? p?ist?vac? moduly na M?s?ci ji? pou?ily jin? metody m?kk?ho p?ist?n?. Zpravidla se za?ala pou??vat p?ist?vac? za??zen? s podp?rami ve tvaru nohou. Takov? podvozek je schopen odolat a tlumit n?raz stanice do zem? p?i vertik?ln?ch rychlostech 6–8 m/s a p?i horizont?ln? slo?ce rychlosti a? 3–4 m/s a zajistit stabilitu p?i p?ist?n? na svaz?ch. se strmost? 15–20°.

SESTUPOV? VOZIDLA PRO STANICE TYPU LUNA-16

Sestupov? vozidlo nov? generace sov?tsk?ch lun?rn?ch pr?zkumn?k? bylo vyvinuto jako p?ist?vac? stupe? v podob? samostatn? v?ce??elov? raketov? jednotky. Tento blok m?l raketov? motor na kapaln? pohonn? hmoty, soustavu n?dr?? s pohonn?mi komponenty, p??strojov? prostory a podp?ry tlumi?? pro p?ist?n? na m?s??n?m povrchu. Na p?ist?vac? plo?e byly instalov?ny tak? ant?ny palubn?ho r?diov?ho komplexu a v?konn? org?ny syst?mu ??zen? polohy.

V p??strojov?ch prostorech byla um?st?na elektronick? v?po?etn? a gyroskopick? za??zen? ??dic?ho a stabiliza?n?ho syst?mu, elektronick? orienta?n? za??zen?, r?diov? p?ij?ma?e a vys?la?e palubn?ho radiom???c?ho komplexu, programov?-?asov? za??zen?, kter? automaticky ??d? provoz v?ech syst?m? a sestav, chemick? baterie a proudov? m?ni?e, prvky tepeln?ho ??dic?ho syst?mu, autonomn? prost?edky pro m??en? nadmo?sk? v??ky, horizont?ln? a vertik?ln? slo?ky rychlosti p?i p?ist?n? a dal?? vybaven? v?etn? v?deck?ho vybaven?.

Pohonn? syst?m p?ist?vac?ho stupn? slou?il nejen k brzd?n? p?i p?ist?n?, ale tak? ke korekci dr?hy p?i letu ze Zem? na M?s?c. Sou??st? pohonn?ho syst?mu byly tak? dva motory s n?zk?m tahem, kter? byly zapnuty v kone?n? f?zi p?ist?n?. Hlavn? motor p?ist?vac?ho stupn? m?l mo?nost znovupou?iteln?ho startu.

P?ist?n? na M?s?ci se na rozd?l od prvn?ch sestup? na m?s??n? povrch neprov?d?lo p??mo z letov?ho taha?e, ale s p?edb??n?m startem kosmick? lodi na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice M?s?ce. Prov?d?n?m man?vr? prov?d?n?ch pomoc? pohonn?ho syst?mu byla vytvo?ena p?edp?ist?n? ob??n? dr?ha, kter? je nezbytn? pro vytvo?en? optim?ln?ch podm?nek pro p?esn? p?ist?n? v dan? oblasti m?s??n?ho povrchu.

Charakteristick?m rysem takov? dr?hy je n?zk? v??ka dr?hy v periapsi nad povrchem M?s?ce - jen asi 15 km. Pericentrum je v tomto p??pad? organizov?no nad danou p?ist?vac? plochou. V?imn?te si, ?e takov? v??ka je zp?sobena p??tomnost? hor a? 9 km vysok?ch na M?s?ci, zb?vaj?c? vzd?lenost 5-6 km pr?v? zajistila p??pustn? chyby p?i formov?n? ob??n? dr?hy.

P?ed zapnut?m pohonn?ho syst?mu pro p?ist?n? byly provedeny operace orientace a programov?ho oto?en? stanice, aby byl zaji?t?n pohyb trysky motoru vp?ed. D?lka dr?hy letu s b???c?m motorem od bodu deorbity k m?stu p?ist?n? na M?s?ci byla 250 km. Poloha stanice byla v cel?m sestupov?m ?seku p??sn? stabilizov?na. Nadmo?sk? v??ka a vertik?ln? rychlost kles?n? byly nep?etr?it? monitorov?ny palubn?m Dopplerov?m m??i?em rychlosti a v??kom?rem. Ve?ker? operace p?i sestupu byly prov?d?ny automatick?mi za??zen?mi stanice bez z?sahu Zem?.

Po dosa?en? zadan?ch hodnot v??ky nad m?s??n?m povrchem a vertik?ln?ch slo?ek rychlosti se motor vypnul a znovu zapnul a ve v??ce 20 m za?aly m?sto toho pracovat motory s n?zk?m tahem. P?ed zapnut?m motoru pro brzd?n? byly p?ipraveny dva odd?ly s pr?zdn?mi palivov?mi n?dr?emi (palivo bylo pou?ito p?i korekci a brzd?n? v bl?zkosti M?s?ce k vytvo?en? ob??n? dr?hy um?l? dru?ice M?s?ce), stejn? jako s astronaviga?n?m za??zen?m a dal??mi p??stroji pou?it? pro p?ist?n?, byly shozeny a na M?s?c byl spu?t?n lehk? p?ist?vac? stupe? s n?kladem (obr. 7). Jako posledn? pou?ily Luna-16, Luna-20 a Luna-24 n?vratovou raketu Luna-Earth a pro Luna-17 a Luna-21 samohybn? vozidlo Lunokhod.

R??e. 7. Sestupov? vozidlo stanice Luna-16: 1 - ant?na; 2 - za??zen? pro p??jem p?dy; 3 - odd?l ??dic?ho syst?mu; 4 - strana paliva; 5 - podpora; 6 - motor

P?ist?vac? stupe? po vypnut? pohonn?ho syst?mu sestoupil na povrch. N?raz na zem zm?rnily ?ty?i podp?ry s tlumi?i. Energie n?razu byla nav?c vynalo?ena na natahov?n? kovov?ch ty?? um?st?n?ch v pil???ch podp?r a na drcen? miskovit?ch podp?r vyroben?ch s vo?tinovou v?pln?.

SESTUPOV? VOZIDLO STANICE "SUVEYER".

Program Surveyor byl ur?en ke studiu charakteristik m?s??n? p?dy a podm?nek na m?s??n?m povrchu, aby byl zaji?t?n ?sp?ch programu Apollo. Konstruk?n? se p??stroj Surveyor skl?d? z r?mu z hlin?kov?ch trubek, ke kter?mu byly p?ipevn?ny t?i podp?ry podvozku a sto??r pro instalaci bateri? sol?rn?ch ?l?nk? a vysoce sm?rov? ant?na. Na r?mu byly dva uzav?en? kontejnery s elektronikou. za??zen?, pohonn? syst?m, televizn? kamera, naviga?n? a v?deck? vybaven?.

Se startovac? hmotnost? Surveyoru asi 1 tuna se po spot?ebov?n? paliva a odhozen? ??sti vybaven?, kter? nebylo pot?eba p?i p?ist?n?, sestoupilo k M?s?ci sestupov? vozidlo o hmotnosti asi 280 kg.

Hlavn? kulov? brzdov? motor b??el na pevn? palivo. Mal? n?porov? motory nainstalovan? na za??zen? byly kapaln?. Za??zen? zahrnovalo slune?n? senzor a senzor pro referen?n? hv?zdu Kapopus, stejn? jako n?kolik radar? pou??van?ch k ur?en? rychlosti sestupu a vzd?lenosti k m?s??n?mu povrchu. R?diov? v??kom?r dal sign?l k vypnut? brzdov?ho motoru. Dal?? v??kom?r s pomoc? palubn?ho po??ta?e ??dil mal? n?porov? motory.

P?ist?vac? za??zen? kosmick? lodi bylo p?i startu ve slo?en?m stavu a rozm?st?no a? pot?, co kosmick? lo? vstoupila na dr?hu letu k M?s?ci. Podp?ry m?ly stojany s tlumi?i n?raz? leteck?ho typu. Hlin?kov? vo?tinov? tlumi?e byly zav??eny na spodn? ??sti podp?r. Na spodn? ??st r?mu apar?tu byly p?ipevn?ny tlumic? bloky z hlin?kov?ch vo?tin, ur?en? ke zm?rn?n? dopadu r?mu na zem v dob? vych?len? hlavn?ch podp?r.

SESTUPOV? VOZIDLO APOLLO

Sestupov? vozidlo t?to kosmick? lodi bylo americk?mi specialisty pojmenov?no m?s??n? kabina. M?la dopravit dva kosmonauty ze selenocentrick? dr?hy na povrch M?s?ce, zajistit jejich pobyt na povrchu a doru?en? z povrchu M?s?ce na selenocentrickou dr?hu. Lun?rn? kabina se skl?dala z p?ist?vac?ch a vzletov?ch stup??. P?i startu z M?s?ce z?stal p?ist?vac? stupe? na M?s?ci. Lun?rn? kabina byla slo?it? in?en?rsk? struktura, kter? obsahovala syst?m podpory ?ivota, nav?d?c? a naviga?n? syst?m, elektr?rnu, komunika?n? za??zen?, palubn? motory a v?deck? vybaven?.

Po odd?len? lun?rn? kabiny od kosmick? lodi Apollo a dosa?en? vzd?lenosti 18 m mezi nimi se lun?rn? kabina oto?ila, aby ji prohl?dla, aby hledala mo?n? po?kozen?. Pot? byl na 32 s zapnut hlavn? motor p?ist?vac? kabiny, kter? p?enesl sestupov? vozidlo na eliptickou dr?hu s v??kou periapsis 15 km nad m?s??n?m povrchem. Sestup m?s??n? kabiny na m?s??n? povrch prob?hal ve t?ech f?z?ch: zpomalen?, sta?en? na p?ist?vac? plochu a p?ist?n?.

Po dosa?en? periapsie se zapnul motor p?ist?vac?ho stupn? m?s??n? kabiny, kter? p?i provozu na pln? tah vytv??el zpomalen? v d?lce 8 minut. Za tuto dobu kabina urazila asi 400 km a sestoupila do v??ky 2,6 km. Do p?ist?vac? plochy zb?valo je?t? asi 15 km. Zde za?ala f?ze startu na p?ist?vac? plochu, k tomu byla lun?rn? kabina rozm?st?na tak, aby astronauti vid?li vybranou oblast. V t?to f?zi motor p?ist?vac?ho stupn? pracoval na 60 % pln?ho tahu a za m?n? ne? 1,5 minuty sn??il letovou rychlost kabiny ze 137 na 15 m/s.

Na konci t?to etapy byla v??ka nad povrchem 150 m a vzd?lenost od m?sta p?ist?n? byla p?ibli?n? 360 m. V z?v?re?n? f?zi p?ist?n? m?li astronauti let pln? pod kontrolou. Byla zaji?t?na orientace m?s??n? kabiny, postupn? sni?ov?n? tahu motoru a vertik?ln? sestup z v??ky 30 m. Minim?ln? doba p?ist?n? byla 75 s, ale v praxi trvala d?le, proto?e kontrola p?ist?n? trvala dlouho. oblast a vyberte vhodn?j?? m?sto p?ist?n?.

Pro zaji?t?n? m?kk?ho p?ist?n? byl p?ist?vac? stupe? vybaven speci?ln?m podvozkem. P?i startu byl podvozek slo?en, teleskopick? vzp?ry byly p?itla?eny k t?lu podvozku. Podvozek se oto?il a? pot?, co se astronauti p?esunuli do lun?rn? kabiny. K podvozku byly na z?v?su p?ipevn?ny miskovit? podp?ry z hlin?kov?ch vo?tin. Pro tlumen? r?zov?ho zat??en? bylo pou?ito skl?dac? vo?tinov? j?dro z hlin?kov? slitiny, kter? bylo k dispozici v teleskopick?ch noh?ch podvozku. Reg?l se poda?ilo zkr?tit o 0,8 m.

Po??talo se s t?m, ?e ve v??ce asi 1 m kosmonauti vypnou motor p?ist?vac?ho stupn?, aby zabr?nili p?eh??t? spodku sestupov?ho vozidla od vyt?kaj?c?ho proudu odra?en?ho od zem?. Tak? se ob?vali v?buchu motoru, pokud by se za chodu dotkl zem?. Jen?e v praxi u? p?i prvn?m p?ist?n? kosmonaut N. Armstrong zapomn?l vypnout motor, ale m?s??n? kabina v okam?iku dotyku se zem? m?la t?m?? nulovou rychlost. Motor byl vypnut ze sondy um?st?n? na podvozku.

N?vrat astronaut? z M?s?ce byl proveden pomoc? vzletov?ho stupn?. Start byl proveden podobn? jako start rakety na Zemi, ale m?sto odpalovac?ho za??zen? zde byl pou?it p?ist?vac? stupe?. Startovac? stupe? vstoupil na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice M?s?ce a pot? se spojil s hlavn?m blokem kosmick? lodi Apollo. Pot?, co ji astronauti opustili a bylo odtamtud p?eneseno pot?ebn? vybaven? a materi?l, se odpojil od hlavn? jednotky. N?sledn? vzletov? stupe? bu? z?stal na selenocentrick? ob??n? dr?ze, nebo byl nasm?rov?n na m?s??n? povrch.

Sestup ve vz?cn? atmosf??e

V praxi vesm?rn?ch let? byla takov? sestupov? vozidla pou??v?na pouze pro lety k planet? Mars. Atmosf?ra t?to planety je velmi ??dk?. Atmosf?rick? tlak na povrchu je zde od 1/160 do 1/100 norm?ln?ho atmosf?rick?ho tlaku na Zemi. Ale i p?es takovou vz?cnost je vstup do atmosf?ry kosmick?mi rychlostmi doprov?zen jevy podobn?mi t?m v zemsk? atmosf??e. Ke zpomalen? a sn??en? rychlosti z vesm?rn? rychlosti n?kolika kilometr? za sekundu na cca 200–300 m/s vznik? v atmosf??e Marsu dostate?n? aerodynamick? s?la.

Cel? obt??nost sestupu v atmosf??e Marsu spo??v? v tom, ?e k dosa?en? rychlosti 200–250 m/s m??e doj?t bu? bl?zko povrchu, nebo t?sn? p?ed dopadem do n?j. Na zaveden? pad?kov?ho syst?mu prakticky nezb?v? ?as a sestupov? vozidlo m??e b?t zni?eno p?i dopadu na hladinu, ne? dojde k ??inn?mu brzd?n? pomoc? pad?ku. Proto je nutn? zav?d?t pad?k ne p?i letov?ch rychlostech 200-250 m/s, ale mnohem d??ve – dokonce i p?i hypersonick?ch rychlostech ??dov? 2 M (asi 650 m/s).

To vyvol?v? probl?m zav?d?n? pad?k? do hypersonick?ho proud?n?. Pro v?robu pad?k? je nutn? pou??t extra pevn? materi?l, kter? je schopen odolat velk? z?t??i vznikaj?c? p?i otev?en? pad?ku. Pro sn??en? zat??en? pad?ku je nutn? zav?d?t n?kolik kask?d pad?k? za sebou se zv?t?uj?c? se plochou vrchl?ku, v tomto p??pad? se zat??en? zvy?uje pomalu. Dal??m zp?sobem, jak sn??it p?et??en?, je zaveden? reefovan?ho pad?kov?ho syst?mu s postupn?m otev?r?n?m hlavn?ho pad?ku v n?kolika stupn?ch.

Pad?kov? syst?m v podm?nk?ch Marsu efektivn? sni?uje rychlost letu pouze na n?kolik des?tek metr? za sekundu (asi 100 m/s). Uhasit rychlost na p?ijateln? hodnoty, asi 10 m/s, pad?kov? syst?m rozumn? velikosti v atmosf??e Marsu nedok??e. Proto je pot?eba pou??t kombinovan? syst?m: spole?n? s pad?kov?m syst?mem pou??t pohonn? syst?m. Cel? f?ze brzd?n? v tomto p??pad? nejprve prob?h? jako u planet s atmosf?rou s p?edb??n?m pou?it?m aerodynamick?ho brzd?n? a pot? pomoc? pad?kov?ho syst?mu, ale v kone?n? f?zi, jako u planet bez atmosf?ry, je pohonn? syst?m pou?it?. Mezi vozidla, kter? provedla takov? p?ist?n? na planet? Mars, pat?? sov?tsk? stanice ?ady Mars a americk? stanice Viking.

SESTUPOV? VOZIDLA STANICE MARS

P?i rozhodov?n?, kter?mu sch?matu d?t p?ednost: pou??t pohonn? syst?m nebo pad?kov? syst?m po aerodynamick?m brzd?n? a teprve v kone?n? f?zi pohonn? syst?m pro m?kk? p?ist?n? na povrchu, zv?t?zilo druh? sch?ma a toto v?t?zstv? bylo zp?sobeno nejlep?? hmotnostn? charakteristiky pro sestupov? vozidlo. V prvn?m sch?matu by hmotnost brzdov?ho syst?mu, jak ukazuj? v?po?ty, skute?n? ?inila 70 % hmotnosti sestupuj?c?ho vozidla, ve druh?m sch?matu pouze 50 %. Pou?it? pad?kov?ho syst?mu jako jedn? ze sou??st? cel?ho procesu zpomalen? sestupov?ho vozidla tedy p?in??? n?r?st hmotnosti v?deck?ho apar?tu a dal??ho pou?it?ho vybaven?.

Vzhledem k tomu, ?e atmosf?ra Marsu je velmi ??dk? a mo?nost aerodynamick?ho brzd?n? je v?t??, ??m v?t?? je st?edn? ??st sestupuj?c?ho vozidla p?i konstantn? hmotnosti, pak byl na sestupov? vozidlo nasazen aerodynamick? brzdn? ku?el o pr?m?ru 3,4 m. lift -pom?r odporu a n?sledn? k pohybu na sestupov? ??sti dojde po balistick? trajektorii. V d?sledku toho nebylo nutn? instalovat syst?my ??zen? sestupov?ho pohybu na sestupov? vozidlo.

B?hem letu druh? a t?et? automatick? stanice „Mars“ bylo pl?nov?no prov?st m?kk? p?ist?n? sestupov?ho vozidla na povrchu planety a p?edat sign?ly stanici l?taj?c? na ob??n? dr?ze kolem planety. Aby bylo mo?n? vytvo?it um?lou dru?ici Marsu, bylo nutn? p?iv?st stanici do oblasti planety Mars tak, aby jej? pohyb nebyl prov?d?n po p??letov? trajektorii, ale po pr?letu a p?i relativn? mal? vzd?lenost od povrchu.

Ale pro sestupov? vozidlo je takov? dr?ha nep?ijateln?, pro n?j mus? dr?ha letu kon?it z?sahem, kdy? ne do samotn? planety, tak alespo? do atmosf?ry. Kv?li ??dkosti atmosf?ry a n?sledn?, aby se v n? zv??ila dr?ha pohybu apar?tu pro co nej??inn?j?? aerodynamick? brzd?n?, mus? k letu sestupov?ho vozidla doj?t t?m?? te?n? k povrchu planety. Pravda, vzhledem k uv??en? spolehlivosti ?lohy se p?edpokl?dalo, ?e vstupn? ?hel je alespo? 10°. P?i men??ch vstupn?ch ?hlech atmosf?ra nedok?zala zachytit sestupov? vozidlo, proto?e v tomto p??pad? by nedo?lo k ??inn?mu zpomalen? a sestupov? vozidlo by odr??elo od planety.

?e?en? v?ech t?chto probl?m? vedlo k tomu, ?e let stanice Mars byl pl?nov?n po trajektorii pr?letu, ale ve vzd?lenosti asi 40 tis?c km od planety bylo pl?nov?no odd?lit sestupov? vozidlo od stanice a nasm?rovat jej po nov? trajektorii do atmosf?ry planety. Aby bylo mo?n? zm?nit dr?hu letu, byl na sestupov?m vozidle instalov?n sestupov? syst?m skl?daj?c? se z farmy s pohonn?m syst?mem na tuh? paliva a ??dic?m syst?mem.

P?ed odd?len?m stanice a sestupov?ho vozidla byla stanice Mars ur?it?m zp?sobem orientov?na tak, aby sestupov? vozidlo bylo v okam?iku odd?len? nasm?rov?no po?adovan?m sm?rem. 15 minut po odd?len? se zapnul motor pro odb?r tuh?ho paliva. Pot?, co z?skal dal?? rychlost rovnaj?c? se 120 m/s, sestupov? vozidlo zam??ilo k odhadovan?mu bodu vstupu do atmosf?ry. Pot? ??dic? syst?m, um?st?n? na farm?, nasadil sjezdov? vozidlo s aerodynamick?m brzdn?m ku?elem dop?edu ve sm?ru j?zdy, kter?. zajistit spr?vn? orientovan? vstup do atmosf?ry planety.

Pro udr?en? sestupov?ho vozidla v t?to orientaci b?hem letu k planet?, kter? trv? t?m?? 4 hodiny, byla provedena gyroskopick? stabilizace. Rozto?en? za??zen? pod?l pod?ln? osy bylo provedeno pomoc? dvou mal?ch motor? na tuh? paliva instalovan?ch na obvodu aerodynamick?ho brzdov?ho ku?ele. Farma s ??dic?m syst?mem a vytahovac?m motorem, nyn? nepot?ebn?m, byla odd?lena od sestupov?ho vozidla.

P?ed vstupem do mar?ansk? atmosf?ry byly na p??kaz za??zen? ?asov?ho programu spu?t?ny dal?? dva motory na tuh? paliva, um?st?n? rovn?? na obvodu brzdov?ho ku?ele, na?e? rotace sestupov?ho vozidla ustala. Podot?k?me, ?e byla vzata v ?vahu i n?sleduj?c? okolnost. Po resetov?n? ?nikov?ho syst?mu se moment setrva?nosti a hmotnost sestupov?ho vozidla sn??ily, tak?e motory ur?en? k zastaven? rotace vytv??ely men?? hybnost ne? motory gyroskopick? stabilizace.

Rotace byla zastavena hlavn? proto, aby se p?i zaveden? pad?kov?ho syst?mu nebi?ovaly ???ry.

Sestupov? vozidlo vstoupilo do atmosf?ry rychlost? 5600 m/s, ale p?ed tepeln?m n?razem bylo chr?n?no aerodynamick?m brzdn?m ku?elem, jeho? vn?j?? povrch byl pokryt tepeln? st?n?c?m pl??t?m (obr. 8). Brzd?n? atmosf?rou pokra?ovalo, kdy? rychlost klesla na 2M. Vstup na pad?k v takov? rychlosti vy?aduje hodn? ?sil?. Kdy? se sestupov? vozidlo pohybuje v atmosf??e vysokou rychlost?, vytvo?? se za n?m ra?elina, do kter? lze vt?hnout pad?k, kter? se je?t? nestihl otev??t (zejm?na p?i pomal?m ?vodu). Pro nucen? vstup pad?ku byl pou?it motor na tuhou pohonnou hmotu, um?st?n? na krytu v?ta?n?ho skluzu.

R??e. 8. Sestupov? vozidlo stanice "Mars-2": 1 - aerodynamick? ku?el; 2 - ant?na r?diov?ho v??kom?ru; 3 - kontejner pad?ku; 4 - vstupn? motor pilotn?ho skluzu; 5 - sestupov? vytahovac? motor vozidla; 6 - p??stroje a za??zen? ??dic?ho syst?mu; 7 - hlavn? pad?k; 8 - automatick? mar?ansk? stanice

Na konci ?seku aerodynamick?ho brzd?n? byl na povel, kter? vy?el ze sn?ma?e p?et??en?, i p?i nadzvukov? rychlosti letu zaveden v?ta?n? skluz za pomoci pr??kov?ho motoru. Po 1,5 s byl pomoc? prodlou?en? n?lo?e p?e??znut torusovit? odd?l pad?ku a horn? ??st odd?lu (v?ko) byla odejmuta ze sestupov?ho vozidla v?ta?n?m skluzem. Kryt zase p?edstavil hlavn? pad?k s reefovanou kopul?. ???ry hlavn?ho pad?ku byly p?ipevn?ny ke svazku motor? na tuh? paliva, kter? byly ji? p?ipevn?ny p??mo k sestupov?mu vozidlu.

Kdy? se za??zen? zpomalilo na transsonickou rychlost, pak na sign?l z programov?ho ?asov?ho za??zen? bylo provedeno reefing - vrchl?k hlavn?ho pad?ku byl pln? otev?en. Po 1–2 s byl aerodynamick? ku?el odhozen a byly otev?eny ant?ny r?diov?ho v??kom?ru syst?mu m?kk?ho p?ist?n?. B?hem n?kolika minut sestupu na pad?ku se rychlost pohybu sn??ila na asi 60 m/s.

Ve v??ce 20–30 m byl na povel p?ijat? z v??kom?ru spu?t?n brzdn? motor na tuh? palivo m?kk?ho p?ist?n? a odpojen horn? ?nikov? motor na tuh? palivo spolu s hlavn?m pad?kem. Ten odt?hl pad?k stranou, aby sestupov? vozidlo nebylo zakryto jeho kopul?. Po n?jak? dob? se motor pro m?kk? p?ist?n? vypnul a sestupov? vozidlo, odd?len? od pad?kov?ho kontejneru, kleslo na hladinu. Z?rove? byl pomoc? n?zkotahov?ch motor? odsunut stranou pad?kov? kontejner s motorem s m?kk?m p?ist?n?m. V okam?iku p?ist?n? speci?ln? n?t?r tlum?c? n?razy spolehliv? chr?nil sestupov? vozidlo p?ed mo?n?m po?kozen?m.

B?hem tohoto vesm?rn?ho experimentu byl poprv? pou?it origin?ln? komunika?n? syst?m. Sign?l ze sestupov?ho vozidla, um?st?n?ho na povrchu planety, ?el do um?l? dru?ice Marsu - stanice Mars-3, kter? se po odd?len? od sestupov?ho vozidla a zapnut? motoru dostala na ob??nou dr?hu kolem Marsu. Satelit si zapamatoval sign?ly vys?lan? z Marsu. Pot?, po n?jak? dob?, tyto sign?ly ?ly na Zemi.

SESTUPOV? VOZIDLO N?DRA?? VIKING?

Automatick? vesm?rn? stanice Viking byly navr?eny tak, aby studovaly planetu Mars jak z ob??n? dr?hy um?l? dru?ice Mars, tak s pomoc? sestupov?ho vozidla dodan?ho na povrch planety. Hmotnost ka?d? ze dvou stanic byla 3620 kg, z toho sestupov? vozidlo 1120 kg. Po p?ibl??en? k Marsu byla vesm?rn? stanice Viking pomoc? pohonn?ho syst?mu p?enesena na ob??nou dr?hu um?l? dru?ice Marsu za ??elem studia planety a v?b?ru m?sta p?ist?n? pro sestupov? vozidlo.

Po p?ijet? rozhodnut? o volb? m?sta p?ist?n? na Zemi byl biologick? obal sestupov?ho vozidla odhozen. Za??zen? v t?to sko??pce bylo po sterilizaci v p??prav? na start i v pozemsk?ch podm?nk?ch. Takov? opat?en? byla p?ijata k vylou?en? zavle?en? pozemsk?ch mikroorganism? na Mars. 1,5 hodiny po uvoln?n? biologick?ho obalu se sestupov? vozidlo odd?lilo od stanice.

Sestupov? vozidlo bylo orientov?no a po 30 minut?ch bylo spu?t?no 8 raketov?ch motor? na kapaln? pohonn? hmoty pro brzd?n?. Dr?ha sestupov?ho vozidla se stala eliptickou a klesala v periapsi do hlubin atmosf?ry planety. Vstupn? rychlost do atmosf?ry byla 4,6 km/s p?i vstupn?m ?hlu 16,5°. P?edn? clona, kter? chr?nila sestupuj?c? vozidlo p?ed vysok?mi teplotami, byla navr?ena a upevn?na na sestupov?m vozidle tak, aby vytvo?ila aerodynamickou kvalitu 0,18.

Po aerodynamick?m brzd?n? ve v??ce 6 km p?i rychlosti 1,9 M (o n?co v?ce ne? 600 m/s) byl zaveden pad?kov? syst?m. Jeho vstup, stejn? jako v sov?tsk?ch stanic?ch "Mars", byl prov?d?n pomoc? pr??kov?ho motoru. Po 15 sekund?ch byla ?eln? clona odp?lena ve v??ce asi 4,4 km. P?i dosa?en? v??ky 1,2 km a rychlosti asi 113 m/s se pad?k odd?lil. T?m skon?ila zpomalovac? sekce vyu??vaj?c? atmosf?ru a za?ala zpomalovac? sekce vyu??vaj?c? pohonn? syst?m.

Pohonn? syst?m s tahem 270 kg/s byl zapnut na 25–40 s a p?i dosa?en? v??ky 15 m se tah p?i?krtil (sn??il). Se sn??en?m tahem pokra?oval sestup a? do v??ky 3 m. V t?to v??ce byl vypnut pohon a sestupov? vozidlo voln? dopadlo na povrch Marsu. Rychlost dopadu byla 1,5 - 3,3 m/s. Z 1120 kg hmoty odd?len? od stanice sestoupila na povrch aparatura o hmotnosti 577 kg. Ke kone?n?mu tlumen? rychlosti do?lo pomoc? podp?r, podobn?ch t?m, kter? se pou??vaj? u vozidel sj??d?j?c?ch na m?s??n? povrch.

V?ZKUM HARD LANDING

Takov? kosmick? lod? samoz?ejm? nejsou ur?eny k m?kk?mu p?ist?n? na zkouman? planet? a p?i letu na ni zkoumaj? planetu z mal? vzd?lenosti. V po??te?n? f?zi kosmonautiky, kdy se sestupov? vozidla teprve vyv?jela nebo nach?zela sv? prvn? pou?it? na kosmick?ch lod?ch ur?en?ch pro n?vrat na Zemi, ji? bylo mo?n? z p?ibl??en? studovat dal?? t?lesa slune?n? soustavy. Prvn?mi takov?mi za??zen?mi byly Luna-1 a Luna-2.

Stanice Luna-3 a Zond-3 byly pou?ity k fotografov?n? M?s?ce na bl?zko. N?sledn? byly takov?mi stanicemi Luna-12 a ?ada p??stroj? ?ady Zond.

V americk?m programu pro pr?zkum M?s?ce z p?ibli?ovac? trajektorie byla vyu?ita sonda Ranger, kter? umo?nila z?skat sn?mky m?s??n?ho povrchu z v??ek od 1800 km do 480 m 0,12 s p?ed dopadem a smrt? aparatury. P?enos sn?mk? po??zen?ch pomoc? ?esti televizn?ch kamer byl prov?d?n pomoc? dvou vys?la??.

Z?V?R

V po??te?n?m obdob? vesm?rn?ho pr?zkumu vznikala pom?rn? jednoduch? sestupov? vozidla, k jejich? brzd?n? a sni?ov?n? rychlosti byla vyu??v?na atmosf?ra planet, bez pou?it? vztlakov? s?ly, tedy p?i ne??zen?m sestupu. Jednalo se o sestupov? vozidla kulov?ho nebo jin?ho tvaru s t??i?t?m um?st?n?m na pod?ln? ose. Nasb?ran? zku?enosti umo?nily zkomplikovat sestupov? vozidla jak konstruktivn?, tak z hlediska saturace syst?my ??zen? kles?n?.

V sou?asn? dob? se v pozemsk?ch podm?nk?ch pro zaji?t?n? p?ist?n? osoby vracej?c? se z kosmick?ho letu pou??vaj? pokro?ilej?? sestupov? vozidla vyu??vaj?c? k ??zen? sestupu vztlak. Pro kosmick? v?zkum jin?ch planet s atmosf?rou dosud nenav?t?venou ?lov?kem se st?le (a? na vz?cn? v?jimky) pou??vaj? automatick? stanice s sestupov?mi vozidly, kter? sestupuj? po balistick? dr?ze.

Takov?to ne??zen? sjezd se pou??v? ke sn??en? n?klad? na vytvo?en? sestupov?ch vozidel. Krom? toho se tak d?je proto, ?e takov? vozidla pro kles?n? jsou v provozu spolehliv?j?? ne? vozidla pro ??zen? kles?n?, na kter? je t?eba instalovat dal?? syst?my a ovl?dac? prvky. Pravda, v tomto p??pad? se ?lov?k mus? sm??it s velk?m p?et??en?m, dosahuj?c?m 100 g nebo v?ce.

V budoucnu, s rozvojem kosmonautiky, b?hem pilotovan?ch let? na jin? planety, bude nutn? vytvo?it pro tento ??el sestupov? vozidla s ??zen?m sestupem. A i v p??pad? pouh?ho pr?letu t?chto planet s n?sledn?m n?vratem na Zemi bude pot?eba vytvo?en? nov?ch sestupov?ch vozidel. P?i atmosf?rick?ch reentry rychlostech vy???ch ne? 17 km/s je t?m?? nemo?n? poskytnout p?ijateln? g-s?ly pro p?ibli?uj?c? se reentry koridory o ???ce asi 12–16 km.

???ka atmosf?rick?ho reentry koridoru v?razn? kles? se zv??en?m p?ibli?ovac? rychlosti, co? mimo jin? vy?aduje zv??en? p?esnosti orienta?n?ho a naviga?n?ho syst?mu a tak? vysokou p?esnost p?i prov?d?n? korekc? na p?ibli?ovac? plo?e. Lze nap??klad pouk?zat na to, ?e podle n?kter?ch vypo??tan?ch trajektori? letu se p?i n?vratu z planety Mars (nebo z jej?ho okol?) zvy?uje rychlost p?ibl??en? k Zemi p?ibli?n? na 20 km/s. V tomto p??pad? pou?it? st?vaj?c?ch typ? sestupov?ch vozidel nem??e zajistit bezpe?nost pos?dky p?i sestupu do atmosf?ry.

Chcete-li tento probl?m vy?e?it, mus?te pou??t jin? metody p?ist?n?. Nejprve je nutn? sn??it rychlost p?ibl??en? k Zemi, tedy pomoc? pohonn?ho syst?mu zpomalit do atmosf?rick? oblasti. Nav?c mus? b?t rychlost sn??ena na hodnotu ??dov? 11 km/s – druh? prostorov? rychlost. Tato cesta je v sou?asnosti nep?ijateln? z hlediska vysok? spot?eby paliva. Pouze s vytvo?en?m a aplikac? nov?ch nechemick?ch paliv se tato metoda pravd?podobn? stane dosa?itelnou realitou.

Za druh?, roz???it pom?r vztlaku a odporu sestupov?ho vozidla, aby se zv?t?il vstupn? koridor. Zv??en? kvality nad 1,0–1,2 pro roz???en? vstupn? chodby je v?ak ne??inn? a vede k v?razn?mu n?r?stu hmoty tepeln?ho st?n?c?ho povlaku.

Za t?et?, v?voj ??dic?ch syst?m? pro pohyb sestupov?ho vozidla by m?l racion?ln? vyu??vat jeho aerodynamick? vlastnosti. ??zen? pouze na ?hlu n?klonu p?i konstantn?m ?hlu n?b?hu v tomto p??pad? nesta??. Je pot?eba kontrolovat jak ?hel n?b?hu, tak ?hel n?klonu. ?hel n?b?hu mus? b?t ??zen ?pravou t??i?t? sestupov?ho vozidla. Samoz?ejm?, pokud se p?i ??zen? ?hlu n?b?hu uk??e, ?e se vektor celkov? aerodynamick? s?ly m?n? vzhledem k os?m klesaj?c?ho vozidla v ?irok?m rozsahu, pak je nutn? zajistit syst?m pro orientaci sedadel pos?dky na zajistit optim?ln? ??inek p?et??en?.

Regulace, kles?n? pod dv?ma ?hly n?klonu a n?b?h by m?ly b?t prov?d?ny podle program? za?len?n?ch do ??dic?ho syst?mu. Sestupov? vozidla pou??van? kosmick?mi lod?mi Sojuz nebo Apollo jsou ne??inn? pro ovl?d?n? aerodynamick?ho brzd?n? ve dvou ?hlech. Nejp?ijateln?j?? jsou v tomto p??pad? sestupov? vozidla vyroben? ve form? poloku?ele s ploch?m vrcholem. P?i pou?it? takov?ho sestupov?ho vozidla m??e b?t p?ist?n? na Zemi p??m?, z p?ibli?ovac? trajektorie nebo s dvojit?m pono?en?m do atmosf?ry.

V druh?m p??pad?, po prvn?m ponoru, sestupov? vozidlo opust? atmosf?ru na eliptickou p?enosovou dr?hu. Z?rove? je nutn? sestavit trajektorii sestupov?ho vozidla na m?st? prvn?ho ponoru a vz?t v ?vahu omezen? p?et??en? pos?dky, hodnotu v??ky letu a hodnoty tepeln?ho zat??en? tak, aby rychlost na v?stupu z atmosf?ry nep?esahuje druhou vesm?rnou.

P?ist?vac? moduly pro neatmosf?rick? planety pro bl?zkou budoucnost pravd?podobn? nezaznamenaj? v?razn? zm?ny. Sestup na M?s?c byl ji? pom?rn? ned?vno proveden pomoc? ob??n? dr?hy um?l? dru?ice M?s?ce s c?lem dos?hnout s vysokou p?esnost? oblasti pl?novan? pro p?ist?n?. To je ale pouze z pohledu koncepce p?ist?n?. Pro zv??en? komfortu a pohodl? pro kosmonauty bude i nad?le pokra?ovat pou??v?n? nov?ch, pokro?ilej??ch p??stroj? syst?mu orientace a ??zen?.

Tabulka - Kronika pilotovan?ch let?

№

Datum spu?t?n?

Kosmonauti (velitel kosmick? lodi je uveden jako prvn?) (. . . . . .

Hezk? den v?em, byl to pro n?s n?ro?n? m?s?c. Nejprve start kosmick? lodi Sojuz TMA-11M, pot? sestup Sojuzu TMA-09M a jako dezert start kosmick? lodi Progress M-21M podle 4denn?ho dokovac?ho sch?matu se setk?n?m s ISS na ISS. 2. den letu na velmi malou vzd?lenost. Proto?e m?m hlavn?m ?kolem je zaji??ovat sestupy kosmick?ch lod?, v tomto ?l?nku budu hovo?it o funkc?ch organizace dokon?en? pilotovan?ch program? na p??kladu extr?mn?ho p?ist?n? („olympijsk?“ Sojuz TMA-09M).

?vod

Hned stoj? za zm?nku, ?e organizace pilotovan?ho letu je zcela odli?n? od bezpilotn?ch mis?, ale v ka?d?m p??pad? lze v?echny pr?ce na dynamick?ch operac?ch ve vesm?ru rozd?lit do dvou f?z?: konstruk?n? a opera?n?, pouze v p??pad? pilotovan?ch mis? Tyto f?ze zpravidla trvaj? podstatn? d?le. V tomto ?l?nku se dotknu p?edev??m provozn? ??sti, jeliko? pr?ce na balistick?m n?vrhu sestupu pokra?uj? a zahrnuj? r?zn? studie k optimalizaci r?zn?ch faktor?, kter? ovliv?uj? bezpe?nost a pohodl? pos?dky p?i p?ist?n?. Tak?e, za?n?me.

Na 40 dn?

Prov?d?j? se prvn? odhadovan? v?po?ty sestupu za ??elem ur?en? p?ist?vac?ch ploch. Pro? se to d?l?? V sou?asn? dob? lze pravideln? ??zen? spou?t?n? rusk?ch lod? prov?d?t pouze ve 13 pevn?ch p?ist?vac?ch ploch?ch nach?zej?c?ch se v Republice Kazachst?n. Tato skute?nost p?in??? ?adu omezen? souvisej?c?ch p?edev??m s nutnost? p?edb??n? koordinace v?ech dynamick?ch operac? s na?imi zahrani?n?mi partnery. Hlavn? pot??e vznikaj? p?i v?sadb? na podzim a na ja?e - to je zp?sobeno zem?d?lskou prac? v oblastech v?sadby. Tuto skute?nost je t?eba vz?t v ?vahu, proto?e krom? zaji?t?n? bezpe?nosti pos?dky je nutn? zajistit i bezpe?nost m?stn?ho obyvatelstva a p?trac? a z?chrann? slu?by (SRS). Krom? b??n?ch p?ist?vac?ch ploch existuj? tak? p?ist?vac? plochy p?i balistick?m sestupu, kter? mus? b?t tak? vhodn? pro p?ist?n?.

Na 10 dn?

P?edb??n? v?po?ty pro sestupov? trajektorie se zp?es?uj?, p?i?em? se berou v ?vahu nejnov?j?? ?daje o sou?asn? ob??n? dr?ze ISS a charakteristiky ukotven? kosmick? lodi. Faktem je, ?e od okam?iku startu do sestupu uplyne pom?rn? dlouh? doba a m?n? se charakteristiky hromadn?ho centrov?n? apar?tu, nav?c velkou m?rou p?isp?v? skute?nost, ?e spolu s astronauty se u?ite?n? zat??en? z se stanice vr?t? na Zemi, co? m??e v?razn? zm?nit polohu t??i?t? sestupov?ho vozidla. Zde je t?eba vysv?tlit, pro? je to d?le?it?: tvar lodi Sojuz p?ipom?n? sv?tlomet, tzn. nem? ??dn? aerodynamick? ovl?d?n?, ale pro z?sk?n? pot?ebn? p?esnosti p?ist?n? je nutn? ??dit trajektorii v atmosf??e. K tomu Sojuz poskytuje plynodynamick? ??dic? syst?m, kter? v?ak nen? schopen kompenzovat v?echny odchylky od nomin?ln? trajektorie, tak?e do konstrukce za??zen? je um?le p?id?no dodate?n? vyva?ovac? z?va??, jeho? ??elem je p?esunout t??i?t? z t??i?t?, co? v?m umo?n? ovl?dat trajektorii sestupu a p?evr?tit se na roli . Aktualizovan? data o hlavn?ch a z?lo?n?ch sch?matech jsou odes?l?na do MSS. Podle t?chto ?daj? se provede let p?es v?echny vypo?ten? body a provede se z?v?r o mo?nosti p?ist?n? v t?chto oblastech.

Na 1 den

Trajektorie sestupu se dokon?uje s ohledem na nejnov?j?? m??en? polohy ISS a tak? p?edpov?? v?trn? situace v hlavn?ch a z?lo?n?ch p?ist?vac?ch ploch?ch. To je nutn? ud?lat kv?li skute?nosti, ?e ve v??ce asi 10 km se pad?kov? syst?m otev?r?. V tomto okam?iku ji? syst?m ??zen? sestupu vykonal svou pr?ci a nem??e ??dn?m zp?sobem korigovat trajektorii. Ve skute?nosti na za??zen? p?sob? pouze snos v?tru, kter? nelze ignorovat. Obr?zek n??e ukazuje jednu z mo?nost? modelov?n? snosu v?tru. Jak vid?te, po zaveden? pad?ku se dr?ha velmi m?n?. Snos v?tru m??e n?kdy ?init a? 80 % p??pustn?ho polom?ru rozptylov?ho kruhu, tak?e p?esnost p?edpov?di po?as? je velmi d?le?it?.

Den sestupu:
Krom? balistick?ch a p?trac?ch a z?chrann?ch slu?eb se na zaji?t?n? sestupu kosmick? lodi na zem pod?l? mnohem v?ce jednotek, jako nap?.

• kontroln? slu?ba p?epravn?ch lod?;
• slu?ba ??zen? ISS;
• slu?ba odpov?dn? za zdrav? pos?dky;
• telemetrick? a velitelsk? slu?by atd.

Teprve po hl??en? o p?ipravenosti v?ech slu?eb mohou mana?e?i letu rozhodnout o proveden? sestupu podle pl?novan?ho programu.
Pot? je pr?choz? poklop uzav?en a kosmick? lo? je odpojena od stanice. Samostatn? slu?ba je zodpov?dn? za odpojen?. Zde je nutn? p?edem spo??tat sm?r odpojen? a tak? impuls, kter? mus? b?t na za??zen? aplikov?n, aby nedo?lo ke kolizi se stanic?. P?i v?po?tu sestupov? trajektorie se bere v ?vahu i sch?ma odkotven?. Po odstaven? lodi zb?v? je?t? n?jak? ?as, ne? se zapne brzd?c? motor. V t?to dob? se kontroluje ve?ker? vybaven?, prov?d?j? se m??en? trajektorie a up?es?uje se bod p?ist?n?. To je posledn? chv?le, kdy se d? je?t? n?co vyjasnit. Pot? se zapne brzdov? motor. Jedn? se o jednu z nejd?le?it?j??ch etap sestupu, proto je neust?le sledov?na. Takov? opat?en? jsou nezbytn? k tomu, abychom v p??pad? mimo??dn? situace pochopili, jak? sc?n?? m? pokra?ovat. P?i b??n?m zpracov?n? pulsu po n?jak? dob? dojde k odd?len? prostor? kosmick? lodi (sestupov? vozidlo se odd?l? od dom?c?ho a p??strojov?-agreg?tov?ho prostoru, kter? pak sho?? v atmosf??e). Pokud syst?m ??zen? sestupu po vstupu do atmosf?ry usoud?, ?e nen? schopen zajistit p?ist?n? sestupov?ho vozidla v bod? s po?adovan?mi sou?adnicemi, pak se lo? „rozpadne“ do balistick?ho sestupu. Proto?e toto v?e se ji? d?je v plazm? (bez radiov? komunikace), je mo?n? zjistit, po jak? trajektorii se p??stroj pohybuje, a? po obnoven? r?diov? komunikace. Pokud do?lo k poru?e na balistick?m sestupu, je nutn? rychle objasnit zam??len? bod p?ist?n? a p?edat jej p?trac? a z?chrann? slu?b?. V p??pad? pravideln?ho ??zen?ho kles?n? za?nou specialist? PSS „vodit“ lo? i za letu a v p??m?m p?enosu m??eme vid?t sestup za??zen? na pad?ku a s trochou ?t?st? i chod motor? pro m?kk? p?ist?n? ( jako na obr?zku).

Sestupov? modul lodi "Merkur". Jestli?e v automatick?ch kosmick?ch lod?ch ameri?t? specialist? pou?ili k n?vratu na Zemi sestupov? vozidla kulov?ho tvaru, kter? provedla sestup po balistick? trajektorii, pak se u kosmick?ch lod? s lidskou pos?dkou tvar sestupov?ho prost?edku pro v?echny typy lod? li?? od koule. Pro kosmickou lo? Mercury bylo vyvinuto sestupov? vozidlo v podob? komol?ho ku?ele na stran? men?? z?kladny spojen? s v?lcovou ??st? t?la. Na druh? stran? ku?ele bylo dno v podob? kulov?ho segmentu.

Prakticky t?m?? celou lo? „Mercury“ tvo?ilo sestupov? vozidlo, ze kter?ho se po startu na ob??nou dr?hu shodila farma s nouzov?mi z?chrann?mi motory a ve zpomalovac? sekci se po ukon?en? pohonn?ho syst?mu odd?lila. Brzd?c? pohonn? syst?m byl p?ipevn?n ke spodku sestupov?ho vozidla, kter? mohlo klesat pouze po balistick? dr?ze se spodkem vp?ed. Spodn? ??st apar?tu za?ila nejv?t?? oh?ev z p?edn? ??sti r?zov? vlny p?i sestupu. Bo?n? plochy ku?elov?ch a v?lcov?ch tvar? byly vystaveny men??mu zah??v?n?.

Pad?kov? syst?m lodi "Mercury" byl dvoustup?ov?, skl?dal se z hlavn?ho a brzdn?ho pad?ku (ten slou?il tak? jako pilotn? skluz). Na dn? byl instalov?n pom?rn? siln? tepeln? ?t?t, kter? byl po zaveden? hlavn?ho pad?ku odd?len a zav??en na tlumi?e. P?i n?razu na vodn? hladinu absorbovaly tlumi?e n?razovou energii a t?m omezily p?et??en?, kter? sj??d?j?c? vozidlo za??v?. Je t?eba poznamenat, ?e v?echna americk? sestupov? vozidla s astronauty p?ist?la na vod? (s v?jimkou MTKK).

Existuje dal?? rys, kter? odli?uje sestupov? vozidla americk?ch lod?. Jestli?e v na?? pilotovan? lodi m? atmosf?ra v kabin? astronaut? slo?en? vzduchu, kter? fyzik?ln?mi a chemick?mi parametry p?ipom?n? atmosf?ru Zem?, pak na lod?ch Merkur, Gemini a Apollo je to ?ist? kysl?k p?i tlaku 1/3 norm?ln? (na ?rovni mo?e).

Sestupov? modul kosmick? lodi Gemini. Program Gemini byl ur?en ke studiu probl?m? spojen?ch s dlouhodob?mi lety do vesm?ru, setk?n?mi a dokov?n?m na ob??n? dr?ze, v?stupy do vesm?ru, op?tovn?m vstupem sestupov?ho vozidla do atmosf?ry a sestupem na Zemi pomoc? v?tahu atd. V?sledky pr?ce p?inesly v r?mci programu Gemini pou??van?ho pro program Apollo.

Gemini bylo prvn? americk? plavidlo, kter? pou??valo syst?m ??zen?ho kles?n? pro sestupov? vozidlo (prostor pro pos?dku). Tvar sestupov?ho vozidla byl vyroben ve form? sv?tlometu. Vstup do zemsk? atmosf?ry byl proveden nejd??ve zdola a vzhledem k posunut?mu t??i?ti v??i pod?ln? ose do?lo k letu v atmosf??e s konstantn?m ?hlem n?b?hu. ??zen? let byl prov?d?n ot??en?m sestupov?ho vozidla pod?l ?hlu n?klonu. Sestupov? vozidlo kosmick? lodi Gemini je dvoum?stn?, co? umo?nilo prov?st v?stup do vesm?ru. Z?rove? se do vesm?ru uvolnila cel? atmosf?ra kabiny astronaut? slo?en? z kysl?ku a po uzav?en? poklopu do?lo k jej?mu obnoven? kv?li ulo?en?mu kysl?ku ve lahv?ch.

Sestupov? modul kosmick? lodi Apollo. Toto vozidlo, kter? ameri?t? odborn?ci naz?vali prostor pro pos?dku, bylo zahrnuto jako ned?ln? sou??st hlavn? jednotky, sest?vaj?c? z sestupov?ho vozidla a motorov?ho prostoru. Hlavn? blok a lun?rn? kabina byly ve skute?nosti kosmick? lodi Apollo. V dal?? ?vaze se zam???me pouze na sestupov? vozidlo ur?en? k vynesen? t?? kosmonaut? na selenocentrickou dr?hu a jejich n?vratu na Zemi.

Hmotnost sestupov?ho vozidla kosmick? lodi Apollo byla 5,56 tuny, m?la tvar ku?ele se zaoblen?m vrcholem, pr?m?r z?kladny 3,84 m, v??ku 3,4 m a ?hel ku?ele 66°. Nejvy??? k?nick? ??st slou?ila jako kryt pad?kov?ho poklopu, kter? byl odd?len p?ed nasazen?m pad?k?. Trup sestupov?ho vozidla byl ocelov?, sestaven? z laminovan?ch panel?, jejich? pl?stve byly vyrobeny z nerezov? oceli a byly uzav?eny mezi dv?ma ocelov?mi plechy. Spodn? ??st za??zen? je vyrobena ve form? kulov?ho segmentu.

Uvnit? sestupov?ho vozidla se nach?zela kabina os?dky vyroben? z hlin?kov?ch slitin a m?la rovn?? vrstvenou konstrukci s vo?tinovou v?pln?. Vo?tiny m?ly r?zn? hustoty (od 0,07 do 0,114 g/cm3), aby bylo zaji?t?no dan? um?st?n? t??i?t? cel?ho sestupov?ho vozidla. V kokpitu byly na speci?ln?ch tlumi??ch zav??eny t?i k?esla pro astronauty a sedadla k?esel bylo mo?n? instalovat pod r?zn?mi ?hly dozadu. Kokpit tak? obsahoval ovl?dac? panely, vybaven? naviga?n?ho syst?mu a v?deck? vybaven?.

Ve?ker? vybaven? sestupov?ho vozidla bylo um?st?no tak, aby t??i?t? tohoto odd?lu bylo um?st?no v ur?it? vzd?lenosti od pod?ln? osy. V d?sledku toho, kdy? sestupov? vozidlo vstoupilo do atmosf?ry, byl vytvo?en ur?it? ?hel n?b?hu a vznikla zvedac? s?la. Pomoc? motor? orienta?n?ho syst?mu bylo mo?n? regulovat ?hel n?klonu a t?m i vztlakovou s?lu p?i letu v atmosf??e, co? umo?nilo prov?d?t ??zen? sestup.

Podle programu bylo sestupov? vozidlo spu?t?no do vody. Byla v?ak p?ijata opat?en? pro p??pad, ?e by p?ist?l na zemi. Na jedn? stran? odd?lu byly ?ty?i speci?ln? v?stupky (p??st?e?ek s tenkou vn?j?? clonou pod?l obrysu ku?ele), kter? se p?i dopadu na povrch m?ly zhroutit a t?m tlumit r?zov? zat??en?. Pro zaji?t?n? p?du odd?lu na ??msy byly pad?kov? ???ry p?ipevn?ny k sestupov?mu vozidlu asymetricky.

Cel? povrch sestupov?ho vozidla byl chr?n?n tepeln?mi ?t?ty, kter? m?ly na ku?elov? ??sti tlou??ku 8 - 44 mm, na spodku 63 mm. Z?st?ny byly vyrobeny ze sklolamin?tu s vo?tinovou v?pln?. Jako v?pl? slou?il abla?n? materi?l: fenolepoxidov? prysky?ice, do kter? byly zav?d?ny dut? sklen?n? kuli?ky.

Po dokon?en? aerodynamick?ho brzd?n? v atmosf??e byl aktivov?n pad?kov? syst?m, kter? zahrnoval dva brzd?c?, t?i v?fukov? a t?i hlavn? pad?ky. Brzd?c? pad?ky o pr?m?ru 5 m byly zavedeny do proudu vzduchu ve v??ce 7,6 km - sn??ily rychlost ze 120 na 60 m/s. Pilotn? pad?ky o pr?m?ru 3 m byly p?edstaveny ve v??ce 4,5 km, o n?kolik sekund pozd?ji, ve v??ce 4–4,2 km, byly p?edstaveny reefovan? hlavn? pad?ky, z nich? ka?d? m?l pr?m?r kopule 26,8 m.

Rozm?st?n? hlavn?ch pad?k? prob?halo ve t?ech etap?ch. P?i vstupu do potoka byly reefov?ny, po 5 s se ??ste?n? otev?ely, po dal??ch 3 s se v?ce otev?ely a nakonec se po dal??ch p?r sekund?ch ?pln? rozvinuly. V okam?iku splashdown byla rychlost 8 m/s a s jednou poruchou, tedy kdy? se jeden z pad?k? neotev?el, to bylo 10,5 m/s (co? se stalo p?i jednom z let? kosmick? lodi Apollo).

Opakovan? pou?iteln? vesm?rn? lod?. V modern? astronautice se na ob??n?ch drah?ch um?l?ch dru?ic Zem?, se vz?cn?mi v?jimkami („Space Shuttle“), zpravidla pou??vaj? jednor?zov? kosmick? lod?, jejich? charakteristick?m rysem je, ?e se po kosmick?m letu nevr?t? ?pln? na Zemi. . Norm?ln? podm?nky sestupu jsou zaji?t?ny pouze pro jeden z odd?l? - sestupov? vozidlo. Konstruk?n? studie uk?zaly, ?e takov? lod? maj? ?adu v?hod oproti lod?m vr?cen?m v pln? s?le. Jsou technicky jednodu??? a vy?aduj? men?? materi?lov? n?klady na jejich vytvo?en? a uveden? na trh.

Faktem je, ?e z?chrana cel? lodi je spojena s ?e?en?m mnoha dal??ch probl?m?. Za prv?, aby bylo zaji?t?no ??zen? kles?n? v atmosf??e s p?ijateln?m teplotn?m re?imem, mus? m?t lo? aerodynamick? tvar se specifikovan?mi aerodynamick?mi charakteristikami. To znamen?, ?e lo? by bu? nem?la m?t vy?n?vaj?c? prvky v?bec, nebo by m?ly b?t p?ed spu?t?n?m odstran?ny do vnit?n?ho objemu. Za druh?, aby se zabr?nilo p?eh??t? konstruk?n?ch prvk? a atmosf?ry obytn?ch prostor, je nutn? pokr?t cel? vn?j?? povrch lodi tepelnou ochranou. To vede k v?razn?mu n?r?stu celkov? hmotnosti.

Na raketopl?nu z celkov? hmotnosti kosmick? lodi 111 tun je hmotnost tepeln? ochrany asi 9 tun, co? je t?m?? 10 % celkov? hmotnosti. P?ist?vac? syst?m se ukazuje jako slo?it?j?? a t????. ??zen? kles?n? vy?aduje v?ce paliva. V d?sledku toho se cel? lo? st?v? slo?it?j?? a dra??? a k jej?mu vynesen? na ob??nou dr?hu je zapot?eb? v?konn?j?? nosn? raketa.

Je t?eba poznamenat, ?e u jednor?zov?ch vozidel je ve?ker? vybaven? slou??c? k ??zen? sestupu a p?ist?n?, jako? i k pobytu pos?dky od okam?iku p?ist?n? a? po evakuaci, um?st?no v sestupov?m vozidle. Zde, aby zajistili pohodl? pos?dky, p?i p??prav? na sestup instaluj? prost?edky pro ru?n? ovl?d?n? pohybu kosmick? lodi na ob??n? dr?ze a prost?edky pro ovl?d?n? palubn?ch syst?m?. Na stejn?m m?st?, v sestupov?m vozidle, jsou m?sta pro pokl?dku materi?l? s v?sledky v?zkumu a za??zen? vr?cen? na Zemi.

Raketopl?n Endeavour p?ist?l na Edwardsov? leteck? z?kladn? v Kalifornii. Dva pokusy o p?ist?n? kosmick? lodi na kosmodromu Cape Canaveral byly kv?li ?patn?mu po?as? zru?eny.

Sestup kosmick? lodi k Zemi je podm?n?n? rozd?len do t?? f?z?: deorbiting; let v atmosf??e; spr?vn? p?ist?n?.

Hlavn? ??st obrovsk? kinetick? energie za??zen? – od ob??n? rychlosti 7,9 km/s a? po malou (podzvukovou) rychlost – vyhasne ve druh? f?zi – letu v atmosf??e. V tomto p??pad? nast?vaj? siln? teplotn? podm?nky a podm?nky p?et??en?. Oba faktory - jak zah??v?n?, tak p?et??ov?n? - mohou b?t nebezpe?n? jak pro za??zen?, tak pro lidi a vy?aduj? jak konstruk?n? ?e?en?, tak speci?ln? ??zen? sestupov? trajektorie.

Pokud je aerodynamick? kvalita vozidla (pom?r vztlaku a odporov? s?ly letadla) rovna nule, kles?n? bude balistick?, tedy neovladateln?, po strm? dr?ze. Balistick? sestupov? dr?ha pro dan? charakteristiky kosmick? lodi a parametry atmosf?ry zn?m? s ur?itou p?esnost? je vypo?tena p?edem; na z?klad? t?to trajektorie se vol? m?sto a ?hel vstupu kosmick? lodi do atmosf?ry zaji??uj?c? jej? p?ist?n? v dan? oblasti. Velikost p?et??en? p?i balistick?m sestupu z?vis? prakticky pouze na ?hlu vstupu do atmosf?ry (?hel sklonu trajektorie k m?stn?mu horizontu). Pokud je vstupn? ?hel 0,5-1 stupn?, maxim?ln? g-s?ly dos?hnou 8-10 jednotek. ??m v?t?? je ?hel vstupu, t?m strm?j?? je trajektorie a t?m v?t?? je p?et??en?.

Pro prvn? kosmickou lo? „Vostok“ a „Merkur“ byl balistick? sestup b??nou mo?nost?. Lod? tohoto typu se vracely z ob??n? dr?hy po balistick? dr?ze, proto?e jejich kulov? t?lo nevytv??elo prakticky ??dn? vztlak a jejich aerodynamick? vlastnosti se bl??ily nule. P?i l?ka?sk? prohl?dce byla prvn? souprava kosmonaut? prezentov?na s maxim?ln?m p?et??en?m 12 jednotek.

Pokud je aerodynamick? kvalita apar?tu 0,3-0,7, je vol?n sestup semibalistick? nebo posuvn?. Klouzav? sestup se stal standardn? mo?nost? pro p???t? generaci kosmick?ch lod?. Sestupov? vozidlo (DS) kosmick? lodi Sojuz se skl?d? z ?eln?ho ?t?tu ve form? kulov?ho segmentu a t?la um?st?n?ho za n?m ve form? komol?ho ku?ele („sv?tlomet“). P?i pohybu v atmosf??e je apar?t vyv??en pod ur?it?m (balan?n?m) ?hlem n?b?hu. V tomto p??pad? vznik? mal? zvedac? s?la, kter? v?m umo??uje ovl?dat trajektorii sestupu. Maxim?ln? p?et??en? p?i brzd?n? jsou 4 jednotky.

Pokud je pom?r vztlaku a odporu vozidla v?t?? ne? jedna, pak kles? pl?nov?n?. P?i takov?m sestupu je zvedac? s?la. Klouzav? sestup usnad?uje p?ist?n? astronaut?, proto?e poskytuje pomalej?? zpomalen?, co? vede ke sn??en? G-s?ly na 3-4 jednotky. P?i klouzav?m sestupu je nav?c z?sadn? mo?nost kontroly dosahu a sm?ru letu v atmosf??e, co? umo??uje bu? p?esn?j?? p?ist?n?, nebo v?b?r p?ist?vac? plochy p?i sestupu.

P?i m?kk?m p?ist?n? na povrchu M?s?ce, kter? nem? atmosf?ru, je kosmick? lo? zpomalov?na proudov?mi motory. Tento typ sestupu se naz?v? tryskov? sestup. Byl uveden do praxe v projektech Luna-9, Luna-17 a dal??ch.

Kone?n? je to v z?sad? mo?n? kombinovan? sestup v atmosf??e, tzn. takov? kles?n?, p?i kter?m se brzd?n? prov?d? za kombinovan?ho p?soben? aerodynamick?ch sil a reaktivn?ch sil.

V sou?asn? dob? je balistick? sestup pova?ov?n za mo?nost z?lo?n?ho p?ist?n?. Jako z?loha byla p?edstavena po nehod? 5. dubna 1975 na m?st? startu kosmick? lodi Sojuz-18 (kosmonauti Vasilij Lazarev a Oleg Makarov). V tomto p??pad? m??e za??zen? p?ist?t ve vzd?lenosti des?tek i n?kolika set kilometr? od pl?novan?ho m?sta p?ist?n?. P?i balistick?m sestupu nav?c astronauti za??vaj? p?et??en?, kter? jsou t?m?? dvakr?t vy??? ne? obvykle.

Materi?l byl zpracov?n na z?klad? informac? z otev?en?ch zdroj?