Возвращение космического корабля с орбиты — это одно из самых экстремальных испытаний, которые только можно представить. После отделения от орбитального модуля спускаемая капсула с экипажем на борту устремляется к Земле, развивая колоссальную скорость — около 28 000 километров в час. Атмосфера планеты встречает такой объект неласково: при столкновении с ним воздух не успевает расступиться, резко сжимается перед корпусом и разогревается до невероятных температур.
Огненный барьер
Температура плазмы, окружающей аппарат, может превышать 2300°C — этого достаточно, чтобы расплавить большинство известных металлов. Именно для прохождения через этот огненный барьер и была разработана специальная технология — абляционная теплозащита. Название происходит от латинского слова «ablatio», что означает «удаление» или «снос». Это как раз и описывает принцип её работы: защита жертвует собой, чтобы спасти то, что внутри.
Принцип "жертвенной" защиты
Корпус капсулы покрыт композитными материалами на основе специальных смол, например, фенольно-эпоксидных. Во время спуска этот слой не просто нагревается — он последовательно плавится, обугливается и испаряется. Этот процесс требует огромного количества тепловой энергии, которую он и забирает у раскалённой плазмы, не позволяя ей прогреть внутренний алюминиевый корпус и, что самое главное, находящихся внутри космонавтов. Кроме того, раскалённый материал активно излучает тепло в виде того самого характерного жёлто-красного свечения, которое мы видим на кадрах посадки.
Обратите внимание: Космический взгляд в будущее: академик Лев Матвеевич Зелёный про прошлые и грядущие российские научные аппараты в космосе.
Инженерные тонкости
Тепловая нагрузка распределена по корпусу неравномерно. Наибольшему нагреву подвергается так называемое днище — часть капсулы, обращённая к потоку воздуха при спуске. Поэтому слой теплозащиты на нём может быть в пять раз толще, чем на корме аппарата. Особенно критична зона стыка между самим днищем и боковой поверхностью — здесь аэродинамика создаёт наиболее сложные условия.
Визуально процесс абляции очень показателен: поначалу материал имеет оранжево-коричневый оттенок, но к концу спуска он обугливается и становится глубокого чёрного цвета. Это не признак поломки, а свидетельство того, что защита добросовестно выполнила свою «горячую» работу, приняв на себя всю энергию торможения.
Источник: РКК «Энергия»
Новости Астрофизика Космос Земля Орбита Земля МКС Космический корабль РКК EnergySociety Видео Вертикальное Видео Telegram (Ссылки) Длинный пост 49
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Наши спускаемые аппараты ( капсула с космонавтами ) буквально горят на работе. Мы не эксплуататоры, так и было задумано.