Kosminio laivo, naudojančio retropulsiją, meninė vizija
„Curiosity rover“ (1 metrinis tonas) tapo sunkiausia iškrovimo transporto priemone Marse. Bet ateityje, kolonizacijai, jums reikės išsiųsti daug daugiau krovinių nuo 5 iki 20 tonų. Norint atlikti saugų nusileidimą, turite suprasti, kaip valdyti didelę masę.
Paprastai transporto priemonė į Marso atmosferą patenka į hipersoninį greitį (apie 30 max), greitai sulėtėja, įdiegia parašiutą ir aktyvina raketų variklius ar oro pagalvės.
Deja, parašiutų sistemas sunku nustatyti, didėjant prietaiso masei. Todėl mokslininkai nori pašalinti parašiutą ir sumažinti didesnius raketų variklius.
Kai važiuoklė sulėtėja iki 3 Maks., Reaktyviniai varikliai įsijungia priešinga kryptimi, kad lėtėtų transporto priemonė ir kontroliuojamas nusileidimas. Problema yra ta, kad tai degina daug kuro. Propelentas didina aparato masę, dėl to misijos kaina labai padidėja. Bet kiekvienas kilogramas kuro sunaudoja šią masę iš mokslinių instrumentų ir įgulos narių.
Kai mašina skrenda hipersoniniu greičiu, prieš pradedant raketų variklius, kuris gali būti naudojamas valdymui, sukuriamas tam tikras liftas. Jei perkeliate sunkio centrą taip, kad jis nebūtų vienodas, bet vienoje pusėje sunkesnis, galite nukreipti skrydį iš kito kampo. Mokslininkai teigia, kad srautas aplink aparatą skiriasi nuo viršaus ir žemiau, o tai sukelia disbalansą ir slėgio kritimą. Įėjimo, nusileidimo ir nusileidimo metu yra galimybė valdyti transportą. Tačiau, jei ketiname paleisti variklius 3 „Max“, tai kaip mes turėtume aerodinamiškai valdyti įrenginį hipersoniniu režimu, kad galėtume naudoti mažiausią kuro kiekį ir maksimaliai padidinti naudingosios apkrovos masę?
Šiuo atveju svarbus yra aukštis, kuriuo pradedami mažėti varikliai, taip pat kampas, kurį greičio vektorius sukuria su horizontu. Tyrime nagrinėjami optimalūs valdymo būdai, kaip rasti saugią nusileidimo strategiją hipersoniniu režimu įvairiomis tarpplanetinėmis nusileidimo sąlygomis.
Analizės rodo, kad raketų kuro įvedimas į atmosferą su nukreipimo vektoriumi, nukreiptas žemyn, bus optimalus, dėl kurio prietaisas neria. Tada tam tikru momentu (pagal laiką ar greitį) reikia perjungti į pakėlimą, kad įrenginys judėtų į priekį mažame aukštyje. Tai leidžia jums pervežti daugiau laiko skrydžio metu mažame aukštyje, kur atmosferos sluoksnio tankis yra didesnis. Dėl to padidėja atsparumas, sumažinant sunaudojamos energijos kiekį.
