Descent vehicle (SA) er et rumfartøj eller en del af et rumfartøj designet til at sænke en nyttelast fra en kunstig satellits kredsløb eller fra en interplanetarisk bane og blød landing på Jordens overflade eller et andet himmellegeme. SA kan være en del af et rumfartøj, der flyver i kredsløb om en kunstig satellit af et himmellegeme (f.eks. en kredsløbs- eller kredsløbsstation , hvorfra SA er adskilt før nedstigning) eller et rumfartøj, der udfører en interplanetarisk flyvning (f.eks . automatisk interplanetarisk station, fra hvis flyvemodul SA'en er adskilt før nedstigning).
Nyttelasten er mennesker, forsøgsdyr, stationære forskningsstationer, planetariske rovere osv.
Den vigtigste tekniske opgave for en blød landing er at reducere køretøjets hastighed fra rummet (nogle gange titusindvis af kilometer i sekundet) til næsten nul. Dette problem løses på forskellige måder, og ofte bruges forskellige metoder konsekvent til det samme apparat på forskellige dele af nedstigningen.
Udtrykket "motorlanding" bruges også. For at sikre bremsning og nedstigning kræver denne metode tilstedeværelsen af tilnærmelsesvis den samme brændstofforsyning om bord på apparatet som til at sætte dette apparat i kredsløb fra planetens overflade. Derfor bruges denne metode i hele nedstigningsbanen (som den eneste mulige), når den lander på overfladen af et himmellegeme, der er blottet for en atmosfære (f.eks. Månen). Hvis der er en atmosfære på planeten, bruges raketmotorer kun i det indledende trin af nedstigningen - til at overføre fra rumkredsløbet (banen) til nedstigningsbanen, før de går ind i atmosfæren, og også på det sidste trin, lige før berøring overfladen, for at dæmpe den resterende faldhastighed.
Med den hurtige bevægelse af apparatet i atmosfæren opstår en modstandskraft af mediet - aerodynamisk, som bruges til at bremse det.
Da aerodynamisk bremsning ikke kræver brændstofforbrug, bruges denne metode altid, når man går ned til en planet med en atmosfære. Under aerodynamisk deceleration omdannes apparatets kinetiske energi til varme , der tilføres luften og apparatets overflade. Den samlede mængde varme, der frigives, for eksempel under en aerodynamisk nedstigning fra kredsløb nær Jorden, er over 30 megajoule pr. 1 kg af køretøjets masse. Det meste af denne varme føres væk af luftstrømmen, men SA'ens frontflade kan også opvarmes til temperaturer på flere tusinde grader, så den skal have tilstrækkelig termisk beskyttelse .
Aerodynamisk bremsning er især effektiv ved supersoniske hastigheder, derfor bruges den til at bremse fra rummet til hastigheder i størrelsesordenen hundredvis af m/s. Ved lavere hastigheder bruges faldskærme.
Forskellige baner for køretøjets nedstigning under aerodynamisk bremsning er mulige. To tilfælde betragtes normalt: ballistisk nedstigning og svæveflyvning .
Under en ballistisk nedstigning er vektoren af de resulterende aerodynamiske kræfter rettet direkte modsat køretøjets hastighedsvektor. Nedstigning langs en ballistisk bane kræver ikke kontrol og blev derfor brugt på det første rumfartøj Vostok , Voskhod og Mercury .
SA "Vostok" og "Voskhod" havde en sfærisk form og tyngdepunktet, forskudt ned til en mere varmebeskyttet bund. Når et sådant apparat kommer ind i atmosfæren, indtager det automatisk uden brug af ror en position med bunden vendt mod luftstrømmen, og kosmonauten udholder G-kræfter i den mest bekvemme position med ryggen nedad.
Ulempen ved denne metode er den store stejlhed af banen og som et resultat, at apparatet trænger ind i de tætte lag af atmosfæren med høj hastighed, hvilket fører til stærk aerodynamisk opvarmning af apparatet og til overbelastning , nogle gange overstiger . 10g - tæt på det maksimalt tilladte for en person.
Et alternativ til ballistisk afstamning er planlægning. Apparatets ydre krop i dette tilfælde har som regel en konisk form og en afrundet bund, og keglens akse danner en vis vinkel ( angrebsvinkel ) med apparatets hastighedsvektor, på grund af hvilken resultat af aerodynamiske kræfter har en komponent vinkelret på hastighedsvektoren for apparatløftekraften . På grund af gasrorenes betjening drejer apparatet til højre side og begynder så at sige at lette i forhold til den modgående strøm. På grund af dette falder enheden langsommere, banen for dens nedstigning bliver mere blid og lang. Bremseområdet strækkes både i længde og i tid, og de maksimale overbelastninger og intensiteten af aerodynamisk opvarmning kan reduceres flere gange sammenlignet med ballistisk bremsning, hvilket gør glidende nedkørsel mere sikker og mere behagelig for folk.
Angrebsvinklen under nedstigning ændres afhængigt af flyvehastigheden og den aktuelle lufttæthed. I de øverste, fortærrede lag af atmosfæren kan den nå 40°, gradvist aftagende efterhånden som apparatet falder. Dette kræver tilstedeværelsen af et glidende flyvekontrolsystem på SA, hvilket komplicerer og gør enheden tungere, og i tilfælde, hvor den tjener til kun at affyre udstyr, der kan modstå højere G-kræfter end en person, anvendes normalt ballistisk bremsning.
Omløbsfasen af rumfærgen rumsystem , når den vender tilbage til Jorden, udfører funktionen som et nedstigningskøretøj, glider gennem hele nedstigningssektionen fra indtræden i atmosfæren til berøring af landingsstellet, hvorefter en bremse faldskærm udløses.
Denne metode anvendes, efter at apparatets hastighed er faldet til en værdi af størrelsesordenen hundredvis af m/s i det aerodynamiske bremseområde. Faldskærmssystemet i en tæt atmosfære dæmper apparatets hastighed til næsten nul og sikrer dets bløde landing på planetens overflade.
I den sjældne atmosfære på Mars reducerer faldskærme effektivt flyvehastigheden til kun omkring 100 m/s. For at slukke hastigheden til omkring 10 m/s kan en faldskærm af rimelig størrelse i Mars atmosfære ikke. Derfor bruges et kombineret system: Efter aerodynamisk bremsning aktiveres en faldskærm, og i sidste fase et fremdriftssystem til en blød landing på overfladen.
Landende bemandede nedstigningskøretøjer af Soyuz-seriens rumfartøjer har også fastbrændstofdecelerationsmotorer, der affyrer et par sekunder før touchdown for at sikre en sikrere og mere komfortabel landing.
Nedstigningskøretøjet på Venera-13- stationen, efter at være faldet ned på en faldskærm til en højde af 47 km, tabte det og genoptog den aerodynamiske bremsning. Et sådant nedstigningsprogram blev dikteret af ejendommelighederne ved Venus-atmosfæren, hvis nederste lag er meget tætte og varme (op til 500 ° C).
Nedstigningskøretøjer kan adskille sig væsentligt fra hinanden afhængigt af nyttelastens art og de fysiske forhold på overfladen af planeten, hvor landingen er foretaget.
| I SA " Mercury " er der ikke mere ledig plads end i et lille fly (USA, 1961-62). | Astronauter fløj op til to uger i det to -sædede Gemini rumfartøj med en samlet diameter på 3,05 m (USA, 1964-66) | Tre personer (Rusland) letter og lander i Soyuz TMA SA med en diameter på 2,2 m. | Den største af alle vingeløse CA "Apollo" var også ret trang (USA, 1967-75) | Shenzhou-5 afstamningskøretøjet ( PRC ) svarer i form og størrelse til Soyuz. | Kapsel af et privat bemandet rumfartøj Crew Dragon (USA). |
| Landingsfartøj Blue Gemini (USA, 1962). | Multi-sæde SA Big Gemini (USA, 1969) | Kegleformet køretøj med tredobbelt nedstigning VA TKS (USSR, 1970-1991). |
| Bevinget enkeltsæde SA " Daina-Sor " (USA, 1957-63). | Bevinget enkeltsæde SA " Spiral " (USSR, 1966-78). | Rumflyet " Hermes " ( ESA , 1970-80'erne) | Genanvendelig SA VentureStar (USA, 1992-2001) | Rumfartøjet " Buran " (USSR, 1970-80'erne) |
| Rumfartøj " Orel " sammenlignet med rumfartøj "Soyuz" (Rusland). | Nedstigningskøretøjet til det bemandede transportkøretøj CST-100 (USA). | SA-projekt af måne- og Mars-rumfartøjet " Orion " (USA). |
| Automatisk månestation leveret af " Luna-9 " den 3. februar 1966. Den første bløde landing på Månen. (Model) | Månesonde " Surveyor-3 " (NASA), som landede på Månens overflade den 20. april 1967. Billedet blev taget af et medlem af Apollo 12 -ekspeditionen , Allan Bean, den 24. november 1969. | Udstillingen af den sovjetiske "Lunar" på udstillingen i Paris 2007. I forgrunden - SA " Luna-20 ". Det inkluderer SA, som bragte prøver af månejord til Jorden (øverste sfære). |
| Nedstigningskøretøjet til Mars-3 interplanetariske station . | Nedstigningskøretøjet til Venera-13 interplanetariske station . I den lavere atmosfære hoppede han i faldskærm på en stiv bremseklap. | Nedstigningsmodulet " Fily ". |