Νικώντας το πλάσμα - Μια νέα μέθοδος για την επικοινωνία με το διαστημόπλοιο

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Υπό συνθήκες εισόδου διαστημικού σκάφους στην ατμόσφαιρα με υπερηχητικές ταχύτητες, απελευθερώνεται τεράστια ποσότητα θερμότητας, η οποία όχι μόνο επιβάλλει υψηλές απαιτήσεις θερμικού φορτίου στα υλικά του οχήματος καθόδου, αλλά οδηγεί επίσης στο σχηματισμό πλάσματος γύρω από το διαστημόπλοιο. Αυτό μπλοκάρει (ή μάλλον παραμορφώνει) τα ραδιοφωνικά σήματα - με αποτέλεσμα το διαστημόπλοιο να μην μπορεί να επικοινωνήσει με τους επίγειους σταθμούς του για αρκετά λεπτά.

Το καθήκον της διασφάλισης σταθερής ραδιοεπικοινωνίας με το διαστημόπλοιο καθόδου είναι πολύ οξύ.

Το έργο δεν είναι λιγότερο επείγον στη στρατιωτική πτυχή: RGSN υπερηχητικών πυραύλων και κεφαλές ICBM. Για παράδειγμα, για:

3M-22 («Ζιργκόν») / στη φωτογραφία υπάρχει ένα dem. Mockup του pahMos-II, αλλά είναι απίθανο το 3M-22 να είναι διαφορετικό.

μικρό

Αντικείμενο 4202 (U-71) (Έτσι τον αντιπροσωπεύει ο σύντροφος Korotchenko).

Ή όπως το θέτει η Washington Times:

Το ραντάρ και η ραδιοεπικοινωνία μέσω «τέτοιου» πλάσματος δεν λειτουργούν: η συνολική ισχύς των απωλειών ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας και ακτινοβολίας ραδιοφωνικού θορύβου, που καθορίζουν σχεδόν πλήρως τη μείωση του ενεργειακού δυναμικού του καναλιού ραδιοεπικοινωνίας στο σύνολό του, αυξάνει σημαντικά και προκαθορίζει απώλεια ραδιοεπικοινωνίας στην τροχιά καθόδου.

Το φαινόμενο της αποσύνδεσης κατά την επανείσοδο στην ατμόσφαιρα ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια του έργου «Mercury» και στη συνέχεια των προγραμμάτων «Gemini» και «Apollo». Εκδηλώνεται σε υψόμετρο περίπου 90 χιλιομέτρων και μέχρι το σημάδι των 40 χιλιομέτρων - ως αποτέλεσμα της ταχείας θέρμανσης της επιφάνειας της κάψουλας που πέφτει στην ατμόσφαιρα, σχηματίζεται στην επιφάνειά της ένα σύννεφο μεμβράνης πλάσματος, το οποίο λειτουργεί ως ένα είδος ηλεκτρομαγνητικής οθόνης.

Το εφέ ονομάζεται (όχι επίσημα) Σιωπή ραδιοφώνου κατά την επανεισόδου φλογερών.

Στο τέλος του Apollo 13, το οποίο απεικονίζει μια αποτυχημένη σεληνιακή αποστολή με τρεις αστροναύτες επιβαίνοντες, οι θεατές χτυπιούνται από την ένταση του διαστημικού σκάφους που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Ήταν εκείνη τη στιγμή που διακόπηκε η επικοινωνία με το πλοίο και οι αερομεταφορείς στο αμερικανικό Χιούστον άρχισαν να καπνίζουν νευρικά κατά τη διάρκεια αυτών των ατελείωτα εκτεινόμενων αγωνιωδών δευτερολέπτων. Αυτή τη στιγμή, το διαστημόπλοιο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με τη δεύτερη κοσμική ταχύτητα, γεγονός που οδηγεί στο να περιβάλλεται από θερμό ιονισμένο αέρα, με αποτέλεσμα να διακόπτεται η επικοινωνία με τη Γη.

Για να γίνει πιο σαφές, θα παρουσιάσω το βίντεο της εισόδου του SKA Soyuz TMA-13M στην ατμόσφαιρα:

Το πιο πρόσφατο παράδειγμα είναι η απώλεια επικοινωνίας και τηλεμετρίας κατά τις δοκιμαστικές εκτοξεύσεις του USAF X-51A Scramjet.

Χου από αυτό το «πλάσμα» και από πού προέρχεται; Προσφέρω σπιτικά προϊόντα:

1. Η επιλογή που προσφέρεται από τον ομόλογό μου, αγαπητέ "zholdosh" (χρησιμοποιείται η Κιργιζική γλώσσα - δεν ορκίστηκα, δεν χρειάζεται να απαγορεύσω) από τον ΧΕΙΡΙΣΤΗ (διατηρούνται η ορθογραφία και το στυλ):

Μην συγχέετε το δώρο του Θεού - ΤΟΚΑΜΑΚ με ομελέτα-πύραυλο που πετά με ταχύτητα άνω των 5 M (1,5 km / s). Γύρω του σχηματίστηκε πλάσμα λόγω της διάστασης κρούσης των μορίων του αέρα …

στη συζήτηση του άρθρου: Για την έναρξη των θαλάσσιων δοκιμών των υπερηχητικών πυραύλων Zircon

Αυτό δεν είναι απολύτως αληθές, αλλά αποδεκτό. Στην πραγματικότητα, όλα είναι πιο περίπλοκα.

2. Η επιλογή μου (όχι το γεγονός ότι πρόκειται για απόλυτη γνώση):

Το σχήμα δείχνει τις προκύπτουσες τιμές της συγκέντρωσης ισορροπίας των ηλεκτρονίων (ηλεκτρόνιο / cm ^ 3) ανάλογα με το υψόμετρο και την ταχύτητα της εισόδου του διαστημικού σκάφους στην ατμόσφαιρα.

Το αεροδυναμικό οριακό στρώμα χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας που μεταδίδεται στην επιφάνεια του οχήματος κατά την είσοδο στην ατμόσφαιρα (κίνηση σε αυτήν)

με αφαίρεση, γενικά λαμβάνεται ένα κοκτέιλ, γιατί Στον σχηματισμό του πλάσματος δεν συμμετέχουν μόνο τα μόρια του αέρα, αλλά και τα μόρια/άτομα (ιόντα, ηλεκτρόνια) θερμικής προστασίας.

Υγρό (**), το οποίο ελήφθη κατά τη θέρμανση και την εξάτμιση του ΤΖΡ, δηλ. το τήγμα της θερμικής προστασίας - ρέει (κυριολεκτικά) πάνω από την επιφάνεια του υπερηχητικού οχήματος (κεφαλή).

Ναι, ναι: σε τέτοιες ενέργειες και θερμοκρασίες, τα ελαφρά κβάντα αφαιρούν σύννεφα ηλεκτρονίων από τα "τούβλα" της ύλης), βλέπε [1]

Παραδείγματα:

+ ηλεκτρολύτης και μετανάστευση φορτίων από την άνοδο στην κάθοδο.

+ μια μπάλα που κολλάει στον τοίχο αν την τρίψεις στο τριχωτό της κεφαλής (αν έχεις φαλακρό σημείο, μπορείς να την τρίψεις σε κάποιου άλλου). Και ο τοίχος δεν είναι ηλεκτρισμένος, είναι ουδέτερος. Ωστόσο, «κολλάει»!

Ο γιος μου έρχεται τρέχοντας σπίτι και λέει:

Θέλω να σας δείξω ένα κόλπο.

Παίρνει ένα χαρτί, το σκίζει σε μικρά κομμάτια, βγάζει το στυλό του και το τρίβει στα μαλλιά του.

Και μετά τι συνέβη, νομίζω ότι το μαντέψατε…

και πολλα ΑΚΟΜΑ.

Ίσως τελειώσω και επιστρέψω στα «κριάρια» μας. Ποια επιλογή να επιλέξετε (τον χειριστή ή τη δική μου) - αποφασίστε μόνοι σας.

Θυμηθείτε μόνο αυτή την εικόνα *** (θα σας φανεί χρήσιμο):

Πώς παρεμβαίνει αυτό το επιβλαβές πλάσμα με τα ραδιοκύματα και το ραντάρ;

Άλλωστε, το πλάσμα είναι σαν ένα «ιονισμένο οιονεί ουδέτερο αέριο»! Αέριο, αλλά λάθος αέριο.

- η κεραία, μιλώντας απλά, είναι ενεργοποιημένη και το παράθυρο της κεραίας (AO) μπορεί επίσης να καεί ή να αλλάξει τη διηλεκτρική σταθερά του.

Έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες για την επίλυση αυτού του προβλήματος:

1. Σοβιετική προσέγγιση (εφαρμόστηκε).

- Καλοριφέρ μικροκυμάτων ασθενούς κατεύθυνσης κεραιών επί του σκάφους με θερμαινόμενη θερμική προστασία και λιωμένο υλικό στη θερμική προστασία.

- Ενσωματωμένες κεραίες με θερμική προστασία, των οποίων τα πρωτότυπα σχέδια έχουν μειωμένη ευαισθησία της ραδιοδιαφάνειας στις επιδράσεις της αεροδυναμικής θέρμανσης υψηλής θερμοκρασίας.

- Μέθοδοι ραδιοφωτισμού ΑΟ για συνθήκες αεροδυναμικής θέρμανσης, παρέχοντας μείωση των απωλειών στο θερμαινόμενο ΑΟ.

- Η χρήση «μακριών» θερμοανθεκτικών κεραιών έξω από το φιλμ θήκης πλάσματος.

-Αύξηση της ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΡΑΔΙΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΤΩΝ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΩΝ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

- Λόγω της επιβολής ενός σταθερού ηλεκτρικού πεδίου στην επιφάνεια ακτινοβολίας του ΑΟ, υπάρχει ανακατανομή του φορτίου στο τήγμα στην επιφάνεια της θερμικής προστασίας, η οποία οδηγεί σε μείωση των απωλειών σε αυτό, και επομένως στην λεύκανση του ΑΟ.

- Λόγω της παροχής ψυκτικού μέσω της πορώδους θερμικής ασπίδας στην επιφάνειά του, ενώ η θερμοκρασία της επιφάνειας ακτινοβολίας του ΑΟ μειώνεται σε θερμοκρασία κάτω από το σημείο τήξης.

-Και επίσης η παθητική αρχή είναι η κατασκευή θερμικής προστασίας από συνδυασμό υλικών με διαφορετικά σημεία τήξης, η οποία οδηγεί σε ανακατανομή του πεδίου θερμοκρασίας στην επιφάνεια της θερμικής προστασίας και παρέχει αυξημένη ραδιοδιαφάνεια από την πλευρά του SKA (κεφαλή).

Αρχικές πηγές, καθώς και χρησιμοποιημένα έγγραφα, φωτογραφίες και βίντεο: