По просьбе трудящихся перейдем неожиданно в термальную фазу.
Для начала немного истории.
Со времен создания ракетной техники,никто не задумывался о том, как транспортное средство действительно вернется из космоса до начала 1950-х годов.
Вероятно, лучший способ сделать это сделать рубашку в которой будет жидкость.
В ходе испытаний пришли к выводу что это решение не панацея.
Тут надо заметить что вопрос стоял не только с ГЧ,а и возврат человека или аппаратуры,но мы остановимся на ГЧ.
Исследования в 1950-х годах были сосредоточены на длинных иглоподобных конструкциях,но в ходе испытаний в аэродинамической трубе или санях они сгорали.
В 1952г. пришло нелогичное решение, если увеличить сопротивление ТС(транспортное средство), это может уменьшить выделяемое им тепло.
Вместо игольчатых носов были применены тупые носы , которые образовывали мощную ударную волну впереди ТС, которая одновременно отклоняла тепло и замедляла его,тем самым защищая ТС.
Но,это не решало всех проблем, тепло все же достигло поверхности через перегретую плазму, которая образовалась перед ним.
Пришлось использовать концепцию теплоотвода, в соответствии с которой тепло отводилось от поверхности ТС к массе материала, которая могла быстро его отдать.Нужно было применить материал который бы не плавился и быстро отдавал тепло.
Протестировав несколько материалов в качестве радиаторов, в их числе бериллий, чугун и сталь, лучшим оказалась медь.
Поместив большую массу меди чуть ниже внешней оболочки ТС, они могут предотвратить его сгорание.
Недостаток это низкий баллистический коэффициент.
Баллистический коэффициент это расчет веса, сопротивления и поперечного сечения. ТС с высоким коэффициентом - как правило, тонкие и плавные и с меньшим сопротивлением - проноситься через верхние слои атмосферы без значительного замедления и замедлились в нижней части атмосферы,а с низким замедлились в верхних слоях атмосферы,требовалось больше времени для замедления и образовывалось меньшее количества тепла в течение более длительного периода времени.
А,это не очень хорошо,ТС легко обнаруживался радаром. Хотя этот дизайн был адекватным, он не был идеальным,хотелось ТС с высоким коэффициентом.
Кроме всего прочего, радиатор был тяжелым тем самым уменьшая полезную нагрузку,которую нужно забросить.
Недостатки радиатора стали еще более очевидными,когда он был рассмотрен для космического корабля. Во-первых, космический аппарат будет возвращаться с более высокой скоростью, чем баллистическая ракета, и поэтому он станет намного горячее, чем ракета, требуя большего количества меди и возможно других средств передачи тепла от поверхности. Кроме того, весь этот вес был запредельным. Вывести его на орбиту было сложнее. Еще хуже, дополнительный вес имел каскадные эффекты. Мало того, что вся эта медь потребует больше топлива, чтобы вывести его на орбиту, но и потребуется больше топлива, чтобы вывести его с орбиты.
Но, это была еще не самая большая проблема. Сам радиатор становился горячим,а это было большой проблемой для ядерной бомбы.
Пришлось выбирать что то среднее и разрабатывались различные концепции.
Одним из них было транспирационное охлаждение, которое по существу выпаривало жидкость, используя переход от жидкости к газу для отвода тепла. Другим было повторное излучение, в результате чего тепло будет излучаться вдали от ТС. Другим предложением было охлаждение жидкого металла, при котором жидкий металл, такой как ртуть, циркулировал через теплозащитный экран и очень эффективно отводил тепло. Но, самым многообещающим предложением была абляция.
К 1956 году в ходе исследований заметили, что армированные пластики оказались более устойчивыми к нагреванию, чем большинство других материалов. Они предложили использовать эти пластики на сверхзвуковых крылатых ракетах. Если покрыть ТС материалом, который поглощал тепло, обугливался и шелушился или испарялся,таким образом поглощая тепло.
Абляция работала как для космических кораблей, так и для баллистических ракет с низким или высоким коэффициентом.
Осталось выбирать правильный материал, в итоге выбрали пластик из фенольной смолы. Было решено использовать нейлоновую ткань, пропитанную фенольной смолой и отлитую в нужную форму.
Еще следует заметить проблема тупого носа,это снижение КВО,но об этом позже.
продолжение следует...