• 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
    Zhe
    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
    -
    0
    +
    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
      Николай
      20.05.2023
      -
      2
      +
      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.)
        Лев
        20.05.2023
        -
        0
        +
        Комментарий удален пользователем или модератором...
          Николай
          20.05.2023
          -
          0
          +
          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
            Zhe
            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?

Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:52
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

Вчера, 16:41
Василий Парфенов

Микроскопические животные тихоходки, известные как водяные медведи, славятся своей стойкостью к самым экстремальным условиям окружающей среды: их не могут гарантированно убить даже 10 дней в открытом космосе. Американские ученые смогли успешно воспроизвести один из механизмов рекордной выживаемости тихоходок в культуре человеческих клеток.

Вчера, 18:54
Александр Березин

На протяжении многих лет посадки деревьев позиционировали как средство борьбы с глобальным потеплением. Однако новое исследование показало существенно более сложную картину: похоже, лесопосадки в норме делают обратную работу, поднимая температуры. Причем в ближайшие десятки лет масштаб такого влияния будет довольно большим.

26 марта
Мария Азарова

Исследователи из Южной Кореи на примере супружеских пар проверили, как длина и состояние волос женщин отражаются на влечении к ним мужчин и частоте половых контактов.

Вчера, 11:52
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

Позавчера, 07:27
Полина

Международная команда исследователей проанализировала гены композитора Людвига ван Бетховена. Если оценивать по ним его способности к музыке, они окажутся невыдающимися.

11 марта
Игорь Байдов

Американская компания Stratolaunch сообщила об успешном завершении летных испытаний прототипа гиперзвукового аппарата Talon-A, оснащенного ракетным двигателем. Во время беспилотного полета планер развил сверхзвуковую скорость.

18 марта
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

13 марта
Алиса Гаджиева

Древние переселенцы из Анатолии не только устроили геноцид в Скандинавии, но и одарили выживших новыми болезнями.

[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
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