Юный техник 1980-04, страница 39

вой космической скорости — 8 км/с. Легко подсчитать, что полная энергия аппарата перед спуском будет равна 37 800 кВт • ч. Этой энергии с избытком хватит на то, чтобы вначале расплавить, а затем и испарить стальной слиток весом в 4 т, как и космический аппарат!

Как отобрать эту колоссальную энергию без вреда для самого аппарата! Казалось бы, самый надежный и простой путь — взять с собой в космос необходимый запас топлива и перед началом спуска включить тормозной двигатель так, чтобы тяга его была направлена в сторону, противоположную движению корабпя. Об этом думал еще К. Э. Циолковский. Он вывел формулу расчета необходимого количества топлива для посадки с тормозным двигателем, которая, казалось, навсегда отвергла саму идею такого торможения: такой запас топлива утяжелил бы стартующий корабль примерно в двадцать раз!.. Но замечательный русский ученый первым рассмотрел и другую возможность — торможение космического корабля воздушной оболочкой Земли. Все возвращающиеся на Землю корабли используют именно эту идею.

Давайте проследим за спуском с орбиты. Двигаясь со скоростью примерно 8 км/с, космический корабль не падает на Землю. Первая стадия спуска — включение на короткое время тормозного двигателя. Как только скорость упадет всего на 0,2 км/с, начинается спуск. Теперь первым делом необходимо отстыковать орбитальный отсек и тормозную двигательную установку. Операция требует быстроты. Еще до входа в плотные слои атмосферы нужно повернуть спускаемый аппарат так, чтобы он вошел в воздушный океан под строго определенным углом. Если этот угол окажется слишком большим, скорость будет резко па

дать, и космонавты испытают сильнейшие перегрузки, поэтому СА направляют в атмосферу под углом, при котором перегрузки, действующие на экипаж, не превышают 4 g.

И все-таки почему траектория спуска должна быть такой, что члены экипажа должны испытывать тяжесть, превышающую их собственный вес в четыре раза! Нельзя ли выбрать более пологую траекторию!

Перегрузка — одна опасность, возникающая при спуске с орбиты. Еще большая опасность — перегрев при торможении аппарата атмосферой. Крутой спусн приводит к большему нагреву оболочки, но зато сокращает вре мя полета: аппарат достигнет Земли раньше, чем испепеляющий жар проникнет внутрь его. Таким образом перегрузка ограничивает крутизну траектории, а нагрев — ее пологость.

Перед спускающимся с большой скоростью аппаратом образуется волна сжатого воздуха. На каждый квадратный метр лобовой поверхности аппарата давит сила в 50 т. Материал поверхностного слоя оболочки СА должен выдерживать такие огромные механические нагрузки.

Стенки же корпуса аппарата делаются из легкого алюминиевого сплава. Температура в сжатой волн! воздуха примерно 7800—8000° С. Даже графит — самый жаростойкий конструкционный материал — испаряется уже при температуре 4000° С. Точнее, переходит из твердого сразу в газообразное состояние. Поэтому тонкий металлический корпус покрывают снаружи защитной оболочкой. Ее делают из двух слоев. Первый слой, теплозащитный, обладает достаточно высокими механическими свойствами и теплопроводностью. Под ним монтируют слой теплоизоляции — с малой механической прочностью и малой теплопроводностью.

Внимательный читатель навер-

37