Спуск с орбиты космических аппаратов

повседневному использованию космической техники. Системы космических аппаратов обеспечивают мировую связь,

включая телевидение и Интернет; наблюдения Земли из космоса позволяют вести разведку полезных ископаемых, более надёжно предсказывать погоду и метеорологические катастрофы, следить за экологической обстановкой, и многое другое. Но путь в космос всё ещё труден и опасен. Даже совершенная, сложнейшая космическая техника пока, к сожалению, не может быть абсолютно надёжной. Случались и катастрофы, уносившие жизни героев. Так при спуске с орбиты едва не погиб Юрий Гагарин и трагически закончилось возвращение на Землю лётчика-космонавта СССР Владимира Комарова. Среди всех этапов полёта в космос спуск космического аппарата (КА) остаётся наиболее опасным.

посадке в заданном районе или в заданной точке поверхности Земли.

Посадка, при которой относительная скорость сближения с Землей в момент ее достижения не превосходит допустимых пределов, называется мягкой. С методической точки зрения траекторию спуска с околокруговой орбиты можно разделить на четыре характерных участка (рис.1).

двигательной установки (ТДУ). Назначение торможения - перевод КА с исходной

орбиты ss1, (рис.2) на такую эллиптическую траекторию s1sвх, перицентр которой (точка, наиболее близко расположенная к притягивающему центру) расположен ниже верхней границы плотных слоев атмосферы. Высота верхней границы плотных слоев земной атмосферы (границы входа) составляет 100-120 км.
- участок свободного полета КА 2-3 от момента выключения ТДУ до момента достижения (пересечения) верхней условной границы атмосферы ( заатмосферная часть s1sвх траектории снижения). Движение на этом участке в первом приближении может рассматриваться как движение в центральном поле силы притяжения

снижения). Это участок от момента прохождения верхней границы атмосферы до

момента начала использования посадочных средств: парашютной системы, ТДУ мягкой посадки. На этом участие спускаемый на Землю аппарат испытывает воздействие больших аэродинамических сил, в несколько раз превышающих силу земного притяжения. Этот участок опасен как в смысле перегрузок, испытываемых КА, так и в смысле интенсивности аэродинамического нагрева корпуса КА.
-участок посадки 4-5 (от начала использования посадочных средств до момента приземления).

полета аэродинамическое качество(Сy/Cx- где Сy и Cxаэродинамические коэффициенты ) различают баллистический

спуск и управляемый[1].
Под баллистическим понимают спуск без использования аэродинамического качества, а под управляемым - с аэродинамическим качеством. Такое деление является условным и дается лишь с целью, чтобы подчеркнуть наиболее существенную сторону спуска (используется или нет аэродинамическое качество).

скорости, когда можно ввести в действие парашютную систему, при этом

аэродинамическое сопротивление состоит из одной лишь силы лобового сопротивления, а подъемная и боковая силы полностью отсутствуют.
Аэродинамическое торможение уменьшает скорость спускаемого аппарата от первой космической до 150 - 250 м/с.
При этом сила лобового сопротивления делается равной проекции силы земного притяжения на направление движения и спуск становится равномерным. Дальнейшее торможение вплоть до мягкой посадки (скорость приземления несколько метров в секунду) может быть осуществлено с помощью тормозной системы: парашюта, ротора (винт такого типа, как у вертолета), небольшого ракетного двигателя.

в следующем виде:
1. Общие требования к качеству спуска:
- минимум энергозатрат

;
- минимум интегрального теплового потока;
- минимальное рассеивание по дальности и по боку;
2. Ограничения, налагаемые на траекторию спуска и параметры управления:
- по запасу рабочего тела на борту КА;
- по возможной ориентации вектора тяги ТДУ, например, двигатель должен быть ориентирован на Солнце;
- по допустимой перегрузке;
- по допустимому аэродинамическому качеству;
- по углам атаки и крена;
- по допустимому тепловому потоку;
- по безопасности входа.