Анализ торможения при баллистическом спуске посадочного аппарата и ввода в действие двух аэростатов в атмосферу Венеры

Когда отстреливается крышка па­рашютного отсека, и в небо Ве­неры вырывается парашют уво­да. Взрыв кольцевого пирозаря­да разрезает пополам теплоза­щитный шар спускаемого аппа­рата почти по «экватору». Верх­няя полусфера вместе с аэро­статным зондом отходит вверх. А нижняя продолжает спуск, вы­пустив тормозной парашют. В эти мгновения впервые в истории на Венере начинает рождаться аэростатный зонд. Он отделяется от верхней полусфе­ры спускаемого аппарата. За­тем вводится в действие первый каскад аэростатной парашютной системы. Зонд летит на стабили­зирующем парашюте. Он тормо­зит аппарат и, выполнив свою задачу, передает эстафету па­рашюту ввода аэростата. Этот основной большой парашют пло­щадью 35 м² окончательно тормозит контей­нер до нужной скорости. Пиро­патроны, взрываясь, раскрывают аэростатный контейнер, и он де­лится на две половины. Ниж­няя часть, опускаясь, вытягива­ет мягкую оболочку аэростата и гондолу. Очередной взрыв пи­ропатрона открывает гелию до­ступ из баллонов в оболочку. 230 с продолжается напол­нение аэростата. И вот в небе Венеры появляется белый шар диаметром 3,4 м.

Главная задача аэростатно­го зонда — метеорологические исследования на высоте 53...55 км. Прямые измерения впервые позволят непосредст­венно исследовать динамику верхней атмосферы Венеры, в которой очень много загадочно­го. По расчетам, он должен дрейфовать 24–48 ч в не­бе Венеры на видимой с Земли стороне планеты.

В данном работе будем анализировать торможения и системe ввода двух аэростатов по аналогичной схеме программы «Вега» и «Венера Д».

1-й этап — движение посадочного аппарата (ПА) в воздухе. В течение первого этапа изменение скорости аппарата происходит по законам падения в воздухе тела без парашюта(аэродинамическое торможение) от второй космической скорости до трансзвуковой скорости.

2-й этап — ввод тормозного парашюта и снижение на тормозном парашюте до момента ввода основоного парашюта.

3-й этап — отделение тормозного парашюта от ПА, отделение верхней полусферы теплохащитной оболочки с двумя аэростатным аппаратом.

4-й этап — Ввода основного парашюта и снижение до достижения поверхности.

Участок совместного спуска аэростатного зонда (АЗ) с верхней полусферой теплозащитной оболочки начинается с момента отделения верхней полусферы от основного аппарата. Верхняя полусфера с размещенным внутри нее АЗ начинает автономное снижение на парашюте увода.

В процессе совместного спуска АЗ с верхней полусферой по команде программно-временного устройства АЗ осуществляется вывешивание АЗ путем резки связи между АЗ и конструкцией полусферы.

Участок движения АЗ на аэростатной парашютной системе начинается с момента отделения парашютного контейнера аэростатной парашютной системы. Сумка парашютного контейнера соединена с верхней полусферой и одновременно с чехлом системы наполнения. При отделении крышки осуществляется ввод стабилизирующего парашюта в набегающий поток.

Во время спуска на парашюте ввода аэростата АЗ тормозится до скорости V = 7...9 м/с, допустимой для ввода в действие оболочки аэростата. Участок движения на аэростатной парашютной системе заканчивается одновременно с окончанием наполнения оболочки по команде программно-временного устройства АЗ.

Участок движения аэростата с балластом введен в схему спуска и выхода АЗ на высоту дрейфа с целью увода аэростата из-под АЗ на парашюте ввода аэростата и обеспечения их несоударения при всплытии аэростата после отделения балласта.

Участок движения аэростата с балластом заканчивается при срабатывании порогового устройства датчиков при достижении величины атмосферного давления p = 0,9  атм или температуры Т = 60 °С. По любой из этих команд осуществляется сброс балласта и аэростат на­чинает выход на высоту дрейфа.

В данной работе рассмотрены ввода в действие двух аэростатов в разных высотах атмосферы Венеры. В  качестве  рабочего  инструмента  использован  разработанный  программно-вычислительный  комплекс, посредством  которого  осуществляется  последовательность анализа ввода в действие аэростаты