• 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
Позавчера, 19:20
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, 07:27
Полина

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

Вчера, 07:30
Андрей

Международный союз геологических наук решительно отверг антропоцен как новую эпоху в истории Земли. Термин, который активно обсуждали 15 лет, останется неформальным.

Позавчера, 19:20
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, 07:27
Полина

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

21 марта
Дарья Губина

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

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