Eksplozija graničnog sloja po ulasku svemirske letelice u guste slojeve zemljine atmosfere
Sažetak
Uvod/cilj: Analiziran je supersonični tok oko sfere poluprečnika 1m na visinama od 80 do 40 km.
Metode: Razmatrana je silazna trajektorija pri prvoj kosmičkoj brzini, slična trajektoriji svemirske letelice Sojuz s aluminijumskom strukturom bez toplotne zaštite.
Rezultati: Za gas između fronta udarnog talasa i površine svemirske letelice pri spuštanju dobijeni su podaci o povećanju gustine, pritiska i temperature iza fronta udarnog talasa, kao i o pomeranju udarnog talasa od površine svemirske letelice u fazi spuštanja. Efektivna temperatura gasa zagrejanog usled udara dostiže maksimalnu vrednost od 7340 K na visini od 60 km. Na visinama od 80 i 40 km efektivna temperatura je 7000 K, odnosno 6400 K. Na osnovu podataka o termodinamičkom stanju gasa iza udarnog talasa na svakih 10 km, izračunati su fluksevi energije ka površini svemirske letelice za prenos toplote konvekcijom i radijacijom, kao i za uticaj elektrona nastalih usled jonizacije negativnih jona. Pokazalo se da je prenos toplote radijacijom najznačajniji. Utvrđen je mehanizam sagorevanja negativnih jona triatomskih molekula aluminijuma sa formiranjem AlO molekula i dobijeni su podaci o porastu pritiska u graničnom sloju na površini svemirske letelice. Na razmatranim visinama pritisak trenutno raste na 1,06×1010 Pa pri visini od 80 km, na 5,3×109 Pa pri visini od 60 km i dostiže maksimalnu vrednost od 5,5×1010Pa pri visini od 40 km. Pritisak od 109 do 1010 stvara se tokom eksplozija različitih tipova eksploziva. Fluks energije stiže do površine svemirske letelice između eksplozija. U trenutku eksplozije stvaraju se udarni talasi u atmosferi oko površine svemirske letelice koja se spušta, a unutar njene celokupne strukture nastaju kompresivni talasi. Svemirska letelica puca pri spuštanju, a celokupna struktura se raspada. Ubrzano se povećava oblast interakcije i svaka naredna eksplozija je snažnija i veća. Poslednja najintenzivnija eksplozija nastaje na visini od otprilike 40 km, praćena padom fragmenata svemirske letelice na Zemlju.
Zaključak: Istraživanje svemira putem letova na druge planete moguće je samo posle iscrpnog proučavanja eksplozivnih procesa koji se dešavaju na površini svemirske letelice pri spuštanju na drugu planetu, a naročito pri spuštanju na Zemlju.
Reference
Gretchikhin, L.I. 1986. Neravnovesnoe opticheskoe izluchenie vozdushnyh i kosmicheskih letatel'nyh apparatov. Ph.D. thesis. Minsk, Belarus: Belarusian Polytechnic Institute (in Russian). (In the original: Гречихин, Л.И. 1986. Неравновесное оптическое излучение воздушных и космических летательных аппаратов. Докторская диссертация. Минск, Беларусь: Белорусский политехнический институт).
Gretchikhin, L.I. 2003. Vzaimodejstvie tverdogo tela s okruzhajushhej sredoj v rezhime svobodnomolekuljarnogo obtekanija (jeffekt Gretchikhina). In The First Belarusian Space Congress, Minsk, Belarus, pp.31-33, October 28-30 (in Russian). (In th eoriginal: Гречихин, Л.И. 2003. Взаимодействие твердого тела с окружающей средой в режиме свободномолекулярного обтекания (эффект Гречихина). В: Первый Белорусский космический конгресс, г. Минск, Беларусь, с.31-33, 28-30 октября).
Gretchikhin, L.I. 2008. Nanochasticy i nanotehnologii. Minsk, Belarus: Pravo i jekonomika (in Russian). (In the original: Гречихин, Л.И. 2008. Наночастицы и нанотехнологии. Минск, Беларусь: Право и экономика).
Gretchikhin, L.I. 2016. Osnovy radiosvjazi. Minsk, Belarus: National Library of Belarus (in Russian). (In the original: Гречихин, Л.И. 2016. Основы радиосвязи. Минск, Беларусь: Национальная библиотека Беларуси).
Gretchikhin, L.I., Laptsevich, A.A. & Kuts, N.G. 2012. Ajerodinamika letatel'nyh apparatov. Minsk, Belarus: Pravo i ekonimka (in Russian). (In the original: Гречихин, Л.И., Лапцевич, А.А., Куць, Н.Г. 2012. Аэродинамика летательных аппаратов. Минск, Беларусь: Право и экономика).
Gretchikhin, L.I., Latushkina, S.D., Komarovskaya, V.M. & Shmermbekk, Yu. 2015a. Formation of a close-packed and cluster lattice structure of indium on a silicon surface. Strengthening Technologies and Coatings, 6, pp.3-12 (in Russian) [online]. Available at: http://www.mashin.ru/files/2015/up615_web1.pdf [Accessed: 20 September 2020]. (In the original: Гречихин, Л.И., Латушкина, С.Д., Комаровская, В.М., Шмермбекк, Ю. 2015a. Образование плотноупакованной и кластерной решеточной структуры индия на поверхности кремния. Упрочняющие технологии и покрытия, 6, с.3-12 [онлайн]. Доступно на: http://www.mashin.ru/files/2015/up615_web1.pdf [Дата посещения: 20 сентября 2020 г.]).
Gretchikhin, L.I., Latushkina, S.D., Komarovskaya, V.M. & Shmermbekk, Yu. 2015b. The cluster structure of silicon and its surface construction. Strengthening Technologies and Coatings, 9, pp.5-10 (in Russian) [online]. Available at: http://www.mashin.ru/files/2015/up_0915_01-48_min.pdf [Accessed: 20 September 2020]. (In the original: Гречихин, Л.И., Латушкина, С.Д., Комаровская, В.М., Шмермбекк, Ю. 2015b. Кластерная структура кремния и конструкция его поверхности. Упрочняющие технологии и покрытия, 9, с.5-10 [онлайн]. Доступно на: http://www.mashin.ru/files/2015/up615_web1.pdf [Дата посещения: 20 сентября 2020 г.]).
Gretchikhin, L.I. & Minko, L.Ya. 1967. Ob analogii fizicheskih processov protekajushhih v impul'snom razrjade i pri vozdejstvii koncentrirovannogo lazernogo izluchenija. Zhurnal tehnicheskoj fiziki, 37 (in Russian). (In the original: Гречихин, Л.И., Минько, Л.Я. 1967. Об аналогии физических процессов протекающих в импульсном разряде и при воздействии концентрированного лазерного излучения. Журнал технической физики, 37).
Gretchikhin, L.I. & Tyunina, E.S. 1967. Study of arc discharge electrode flares. 1967. Physics and chemistry of materials treatment, 11(3), in Russian. (In the original: Гречихин, Л.И., Тюнина, Е.С. 1967. Исследование электродных факелов дугового разряда. Физика и химия обработки материалов, 11(3)).
Kheiz, I.D. & Probstin, R.F. 1962. Theory of hypersonic phenomena. Moscow: Foreign Languages Publishing House (translation into Russian). (In the original: Хейз, И.Д., Пробстин, Р.Ф. 1962.Теория гиперзвуковых явлений. Москва: Изд-во Иностранной литературы, переведено с английского).
Zeldovich, Ya.B. & Raizer, Yu.P. 2008. Fizika udarnyh voln i vysokotemperaturnyh gidrodinamicheskih javlenij: prakticheskoe posobie. Moscow: Fizmatlit (in Russian). ISBN: 978-5-9221-0938-3. (In the original: Зельдович, Я.Б., Райзер, Ю.П. 2008. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений: практическое пособие. Москва: Физматлит. ISBN: 978-5-9221-0938-3).
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).