Аэродинамическая схема крылатого аппарата для неуправляемого спуска с орбиты?

[blik]

1. Возможна ли аэродинамическая схема крылатого аппарата для неуправляемого, после тормозного импульса, спуска с орбиты с ограниченными перегрузками (<2g), по крайней мере на этапе атмосферного торможения? 
2. Можно ли реализовать такую схему с дополнительным требованием - устойчивое планирование в дозвуковом диапазоне? 
3. Насколько сильно будет отличаться такая схема по массе от классического отношения - крылья, хвост, шасси =~ 25% от массы возвращаемого аппарата?
4. Какое аэродинамическое качество понадобится на гиперзвуке?
5. Сильно ли поменяет требование об устойчивом неуправляемом спуске внешний вид схемы относительно старого крылатого клипера ?



pS идея в том, что бы приблизить  крылатого по  безопасности к союзу, то есть рассчитать крылатый  аппарат  с аналогом баллистического спуска

[Back-stabber]

Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

[blik]

Back-stabber пишет:
Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

Как обычно, V-образным расположением крыльев

[C-300]

blik, с такими вопросами - к Вадиму Лукашевичу: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/user/13646/

[Back-stabber]

blik пишет:

Back-stabber пишет:
Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

Как обычно, V-образным расположением крыльев

Хорошо... А как они узнают, где "низ"?

[blik]

Back-stabber пишет:

blik пишет:

Back-stabber пишет:
Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

Как обычно, V-образным расположением крыльев

Хорошо... А как они узнают, где "низ"?  

См. Влияние угла поперечного V на поперечную устойчивость, например здесь - http://www.aerochayka.ru/disc/teorija/aerodinamica/AD09.HTM, гиперзвук принципа действия V образного крыла не меняет

[Skykey]

blik пишет:
Возможна ли аэродинамическая схема крылатого аппарата для неуправляемого , после тормозного импульса, спуска с орбиты с ограниченными перегрузками (<2g), по крайней мере на этапе торможения?

Запрросто

"Наша команда помогала С. П. Королеву и В. П. Мишину в проектировании и создании решетчатых стабилизаторов. При отработке технологии их производства и прочностных испытаниях пришлось крепко потрудиться, проявить всю нашу изобретательность. Готовые решетки были установлены на ракете Н-1. Горько сознавать, что весь труд оказался напрасным.
Первые успешные полеты в космос, достижения в создании и реализации решетчатых крыльев подтолкнули нас к новой научной работе. Она касалась маневрирования космического летательного аппарата. Известно, что маневр выгоднее всего выполнять с помощью аэродинамических сил, а не за счет двигатель ной установки. Выигрыш будет тем больше, чем выше аэродинамическое качество аппарата (отношение его подъемной силы к сопротивлению). Однако крылья, создающие подъемную силу, трудно защитить от теплового воздействия среды при весьма больших (гиперзвуковых) скоростях. Тут-то и возникла идея - использовать решетчатые крылья, которые могут складываться и раскрываться в полете. Мы должны были доказать, что можно создать достаточно простой летательный аппарат многоразового применения, который будет обладать широкими возможностями маневрирования и сможет без проблем совершать посадку на аэродроме базирования.
http://www.nkj.ru/archive/articles/10523/

[Back-stabber]

blik пишет:
 http://www.aerochayka.ru/disc/teorija/aerodinamica/AD09.HTM , гиперзвук принципа действия V образного крыла не меняет

"Накренившийся самолет начинает скользить на опущенное крыло под воздействием силы ZСК, составляющей силы веса и подъемной силы "
Хде сила веса у нас? При входе на первой космической? Это раз..
И два. Важно соотношение продольной и поперечной скорости. На гиперзвуке оно IMHO ничтожно..

[SFN]

Посмотрите на Лапоть т.е. на Спираль у Лукашевича на buran.ru
http://www.buran.ru/htm/bors.htm

[blik]

SFN пишет:
Посмотрите на Лапоть т.е. на Спираль у Лукашевича на buran.ru
 http://www.buran.ru/htm/bors.htm

Спасибо, посмотрел, но у Бора, вроде была система управления во время атмосферного торможения
...
Программа полета выполнена, однако из-за отказа системы управления (по каналу крена) на высоте 25 км модель перешла на траекторию баллистического спуска с вращением по крену вокруг вектора скорости, из-за чего парашютная система вводилась в действие на нерасчетном режиме и не обеспечила спасение аппарата.
...
Управление "БОРом-5" вне атмосферы осуществлялось газореактивными соплами, а в атмосфере - рулевыми поверхностями самолетного типа, которые впервые в нашей стране были применены на таких больших скоростях.

[blik]

Back-stabber пишет:
"Накренившийся самолет начинает скользить на опущенное крыло под воздействием силы ZСК, составляющей силы веса и подъемной силы "
Хде сила веса у нас? При входе на первой космической?

При сходе с орбиты траектория изгибается, собственно, она изгибается даже на орбите, но там нет воздуха. Расхождение касательной траектории от центральной оси аппарата вызывают силы выравнивания оси аппарата по касательной траектории (продольная авто-ориентация). При наличии ненулевого крена кривизна траектории будет  приводить к некоторому скольжению аппарата боком. Что при наличие V крыла будет приводить к силам выравнивания по крену.

[blik]

Skykey пишет:
 Тут-то и возникла идея - использовать решетчатые крылья, которые могут складываться и раскрываться в полете .

Сдается мне, сгорят онЕ на гиперзвуке то. Вон и Гагарин на гиперзвуке прятать их хотел.

Мы остановились на самом простом, а потому наиболее реальном варианте - одноместном космическом летательном аппарате и предложили такую схему. Наиболее "горячие" этапы полета (вывод на орбиту, начальный маневр на первом, самом теплонапряженном участке траектории при входе в атмосферу) осуществляются со сложенными решетчатыми крыльями, при этом регулируемая дальность полета достигает заметной величины - 800-950 км. А во время окончательного наведения аппарата на место посадки и маневрирования решетчатые крылья должны быть раскрытыми. Сначала сбрасываются носовой обтекатель и тормозной "зонт". После этого открываются решетчатые крылья: основные - с помощью телескопических подъемников, носовые - автоматически, под воздействием аэродинамических сил. Таким образом, на последнем этапе полета космический аппарат представляет собой самолет с решетчатыми крыльями и стабилизаторами. Решетки раскрываются на высоте 25-45 км, и начинается маневрирование. Это позволяет приземлиться в любой точке круга диаметром 800-900 км. 

[Valerij]

Back-stabber пишет:

blik пишет:

Back-stabber пишет:
Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

Как обычно, V-образным расположением крыльев

Хорошо... А как они узнают, где "низ"?  

Они и не узнают.  Узнает инерциальная система навигации, которая может корректировать свои результаты по данным спутниковой системы. А на крылья, точнее, на аэродинамические поверхности ктыльев будут выдаваться соответствующие сигналы управления.

[m-s Gelezniak]

blik пишет:

SFN пишет:
Посмотрите на Лапоть т.е. на Спираль у Лукашевича на buran.ru
http://www.buran.ru/htm/bors.htm

Спасибо, посмотрел, но у Бора, вроде была система управления во время атмосферного торможения
...
Программа полета выполнена, однако из-за отказа системы управления (по каналу крена) на высоте 25 км модель перешла на траекторию баллистического спуска с вращением по крену вокруг вектора скорости, из-за чего парашютная система вводилась в действие на нерасчетном режиме и не обеспечила спасение аппарата.
...
Управление "БОРом-5" вне атмосферы осуществлялось газореактивными соплами, а в атмосфере - рулевыми поверхностями самолетного типа, которые впервые в нашей стране были применены на таких больших скоростях.

БОР-5:
http://www.palba.cz/forumfoto/albums/userpics/13295/S_4.jpg
Поищите с меньшими номерами.

[m-s Gelezniak]

А вот то что вам нужно в нужной конфигурации:
http://www.buran.ru/images/jpg/bor3.jpg

[Salo]

У БОРа была РСУ.

[Back-stabber]

Valerij пишет:

Back-stabber пишет:

blik пишет:

Back-stabber пишет:
Как верх-низ определять будем? На гиперзвуке в смысле?

Как обычно, V-образным расположением крыльев

Хорошо... А как они узнают, где "низ"?    

Они и не узнают. Узнает инерциальная система навигации, которая может корректировать свои результаты по данным спутниковой системы. А на крылья, точнее, на аэродинамические поверхности ктыльев будут выдаваться соответствующие сигналы управления.

Валеричь, Вы как обычно -- в лужу пукнули... IMHO... :oops:

[avmich]

Как я понимаю, вопрос о том, как это сделать без использования СУ.

Иными словами - каким должен быть столкнутый с орбиты кирпич, чтобы долететь.

http://buran.ru/htm/bors.htm

"Консоли крыла "БОРа-4", как и орбитального самолета "Спираль", могли поворачиваться в корневой части (см. рис. слева), при этом величина "развала" (угла поперечного V) определяла угол атаки, при котором аппарат самобалансируется (т.е. становится статически устойчив) при входе в плотные слои атмосферы."

Что значит "самобалансируется"? Лукашевич пока не ответил [С улыбкой] .

Мне кажется, ответ на вопрос положительный. 1) Пока сила тяжести достаточно мала - корабль подставляет потоку теплозащиту, будучи ориентирован произвольно вдоль линии полёта. 2) Когда сила тяжёсти появляется, то пара аэродинамической силы и силы тяжести разворачивает корабль в посадочное положение. 3) Посадка (без поломок и СУ) на поверхность - вопрос аэродинамического качества, которое определяет посадочную скорость.

Мне кажется, что имея высокое качество, скорость при посадке на воду может быть приемлемой для того, чтобы ничего не сломать.

Бэк-стаббер?

[Back-stabber]

avmich пишет:
Мне кажется, что имея высокое качество, скорость при посадке на воду может быть приемлемой для того, чтобы ничего не сломать.

Думается мне для характерных посадочных скоростей КК она сродни бетону...

[Back-stabber]

avmich пишет:
Посадка (без поломок и СУ) на поверхность - вопрос аэродинамического качества, которое определяет посадочную скорость.

Не только. Не только Cх определяет в смысле.. Простой пример. Берём планер (реально _планер_) с забуйковым Cх и грузим в него сто тонн кирпичей. Cх не изменился, так? А посадочная скорость?