• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Инженеры представили новый теплозащитный экран для космических кораблей

Европейское космическое агентство (ESA) сообщило о разработке нового многоразового теплозащитного экрана, который создан инженерами компании Space Forge и получил название в честь щита легендарного короля Артура — «Придвен».

©ESA
©ESA

Возвращение космический аппаратов в атмосферу Земли — это один из наиболее опасных этапов любой космической экспедиции. Сейчас самым распространенным способом теплозащиты космических аппаратов является использование абляционных экранов, которые отводят тепло за счет постепенного выгорания их частей. В отличие от них, новый щит «Придвен» имеет иной принцип действия, основанный на распределении тепла, которое будет равномерно распространяться по всей его площади. Во время запуска космического аппарата «Придвен» находится в сложенном состоянии, а в момент возвращения аппарата в атмосферу он раскрывается подобно фигурке оригами.

Планируется, что первый теплозащитный экран «Придвен» будет испытан в космосе в конце 2023 года.

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

8 Комментариев
"В отличие от них, новый щит «Придвен» имеет иной принцип действия, основанный на распределении тепла, которое будет равномерно распространяться по всей его площади." Фраза ни о чем, пардон если кого обидел. Распределение тепла по всей обтекаемой площади происходит у любых сегодняшних средств входа - от теплозащитных экранов на Марсе до поверхности боеголовок. Поток - великий распределитель тепла по всей площади) Вопрос в другом - как выдержать этот тепловой поток, распределённый по всей площади — ??? Противопоставляется абляции - что? Что защитит поверхность нового теплозащитного экрана от выгорания? В этом суть, и об этом ни слова. А тепловой поток будет таким, что и распределенный по всей поверхности, он будет жечь её зверски, ибо температура достигнет нескольких тысяч кельвинов во всех точках обдуваемой поверхности. Что же не даст материалу гореть? Заметка какая-то бессмысленная: абляции противопоставляется что-то, не пойми что. Суть теплового решения остаётся непонятной. А по всей поверхности тепло будет распределяться и так, во всех случаях обтекания. И сейчас распределяется. Разве что с максимумами на носу боеголовки в отдельных случаях, когда нос затупленный, и перед ним формируется отсоединённая головная ударная волна. Но это специальные детали, не имеющие отношения к этой заметке. Которая, увы, совершенно не раскрывает суть дела с предлагаемой конструкцией.
    Zhe Sh
    20.05.2023
    -
    0
    +
    В первоисточнике так: "Вместо абляции Pridwen полагается на излучение: ткань из высокотемпературного сплава имеет достаточно большую площадь поверхности, чтобы тепловой поток мог равномерно распространяться по ней и постепенно рассеиваться." Такой вот пердимонокль. Судя по всему, для очень лёгких спускаемых аппаратов. Ну, и никаких серьезных испытаний ещё не было, только планируют.
    +
      ещё комментарии
    Ну, в оригинале чуток подробнее, в переводе: "ткань из жаропрочного сплава имеет достаточно большую площадь поверхности, чтобы тепловой поток мог равномерно распределяться по ней и постепенно рассеиваться". Интересно, куда он там может рассеяться, этот поток, тем более "постепенно"? И почему до рассеивания другие не додумались? Кроме того, чудо-щит будет еще и парашютозаменителем. Щит уже бросали с высоты 17 км. О как. Почему Вячеслав не соизволил прочитать (перевести) оригинал статьи полностью - загадка.А на сайте фирмы-разработчика вообще ничего не пишут.
    +
      ещё комментарии
      Любой участок щита, хоть в центре, хоть на периферии, будет испытывать две компоненты теплового воздействия: большую температуру, и большой тепловой поток (в поверхность щита). Если рассматривать вход в атмосферу с самого начала, с околоорбитальной скорости, причем при баллистическом спуске, судя по картинке (в отличие от растянутого аэродинамического входа Шаттлов, Союзов, Аполлонов, Драконов, и других аэродинамически активных аппаратов) - то температура сжатого потока на поверхности щита может достигать, например, 3000 - 3500 и более К, что превышает температуры плавления ( а ранее перед этим ведёт к потере конструкционных свойств) жаропрочных сплавов (вряд ли щит сделан из тяжёлого вольфрама). Плотность же сжатого потока будет такова, что генерируемый им тепловой поток в поверхность щита обеспечит прогрев конструкции до этих температур. И рассеивать такой поток тепла вряд ли получится - быстрота поступления тепла в конструкцию будет намного выше отведения, возможного только с другой стороны щита. Но это отведение нужно организовать: каким образом? Радиационное - слабовато будет; обдув? - а на обратной поверхности щита воздух разрежённый в десятки и сотни раз по сравнению с наружной стороной, обтекаемой сжатым потоком, со степенями сжатия десятки крат; много тепла сзади щита не снимешь. А для постепенности рассеивания нет времени - процесс нагрева и прогрева будет нарастать быстро, в течение первых секунд появится свечение, ещё через 10 секунд оно станет ослепительным. Но ЕСА тоже не дураки, и какие-то резоны в такой конструкции должны быть, тем более что планируют испытывать в реальном входе в атмосферу. Если это не какие-то обманы или просчёты - так тоже бывает, и в космос запускали разную чушь типа варп-двигателей, и тп. Просто хотелось бы понять реальную теплофизику предлагаемой конструкции, как она работает. Но без внятных объяснений разработчиками гадать самим дело непродуктивное и бесконечное.)
        -
        0
        +
        Комментарий удален пользователем или модератором...
          Перемешать не получится, так как набегающий поток гиперзвуковой. И поэтому он отделён от сжатого потока неразмываемой границей - скачком уплотнения, который в принципе не может как-либо размыться, а сжатый поток не может смешаться с нетронутым набегающим. Честно говоря, совсем не понимаю, в чем суть решения по снижению температурного воздействия на их раскладной щит. Не представляю физику этого решения. Конечно, это не значит, что их решение невозможно, но в чем оно, так и не пойму.
            Zhe Sh
            21.05.2023
            -
            0
            +
            "Компания разработала Pridwen как часть более широкой концепции производства на орбите дорогостоящих товаров, таких как фармацевтические препараты, сверхпроводники и суперсплавы, которые должны регулярно возвращаться на Землю" - так в первоисточнике. Вероятно, масса спускаемого аппарата предполагается небольшой - несколько килограммов или меньше, а площадь щита-зонтика наоборот - относительно большой. Тогда отношение выделяющейся тепловой энергии к площади щита, по задумке, видимо, должно быть достаточно низким, чтобы не допустить критического нагрева. Т.е. этот "зонтик" - что-то среднее между тепловым щитом и гиперзвуковым парашютом. Может, в этом идея?
Вчера, 14:10
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

9 мая
Березин Александр

Ответ на этот важнейший вопрос десятки лет давали, исходя из политических соображений. Сначала это были «преимущества социалистического строя». Потом, когда он развалился, причиной назвали «героизм и патриотизм народа» — который, несомненно, был, как и у множества народов от начала веков, но сам по себе еще ни разу не выигрывал войны. Реальные причины советской победы все это время оставались в стороне. А прояснить их очень даже стоит: сделай мы это раньше — и многие войны после Второй мировой прошли бы куда быстрее и легче.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Вчера, 14:10
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Березин Александр

Ответ на этот важнейший вопрос десятки лет давали, исходя из политических соображений. Сначала это были «преимущества социалистического строя». Потом, когда он развалился, причиной назвали «героизм и патриотизм народа» — который, несомненно, был, как и у множества народов от начала веков, но сам по себе еще ни разу не выигрывал войны. Реальные причины советской победы все это время оставались в стороне. А прояснить их очень даже стоит: сделай мы это раньше — и многие войны после Второй мировой прошли бы куда быстрее и легче.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно