|
Парашют для спуска Curiosity
|
|
| ДокторЛивси | Дата: Вторник, 11.09.2012, 23:18 | Сообщение # 1 |
 Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| На одном из этапов торможения использовался САМЫЙ БОЛЬШОЙ в мире сверхзвуковой парашют - около 16 метров в диаметре!!!  http://marsprogram.jpl.nasa.gov/msl/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=92
Кстати, этот парашют испытывался в самой большой аэродинамической трубе.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10208Добавлено (11.09.2012, 23:18)
---------------------------------------------
Добрый день!
Поскольку тема перенесена из флуда сюда, предлагаю обсудить вопросы, интересующие меня с первого момента.
1. Я имел опыт продувки в аэродинамической трубе круглого парашюта, выполненного из достаточно проницаемой ткани. Попытки удержать купол в зоне потока не увенчались успехом. И только осевая направляющая стропа позволила провести эксперимент. Хотя парашют MSL и имеет отверстия конструктивной проницаемости( кольцевая щель и небольшое полюсное отверстие ), думаю инженерам NASA пришлось решать проблему его устойчивости в АТ. Никаких дополнительных приспособлений я не рассмотрел на фото. Хотя, здесь видно какое-то устройство в полюсе http://marsprogram.jpl.nasa.gov/msl/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=92 А Вы как считаете, каким образом была обеспечена устойчивость?
2. Я заметил некоторую схожесть схем спасения спускаемых модулей всех американских марсоходов, а также схемы, предложенной в труде Иванова П.И. "Парашютные системы для космических аппаратов". Мне интересно, это единственный реалистичный сценарий?
Приглашаю всех размещать здесь свои вопросы, связанные с ПС марсохода. Ну и ответы, разумеется.
Сообщение отредактировал ДокторЛивси - Воскресенье, 02.09.2012, 12:22 |
| |
| |
| Petr | Дата: Четверг, 13.09.2012, 16:25 | Сообщение # 2 |
|
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
| О конструктивной проницаемости парашюта для спуска на планету Марс
Система мягкой посадки в сильно разреженной атмосфере Марса должна быть парашютно-реактивной системой посадки (ПРСП). А это предъявляет высокие требования к устойчивости парашютной системы при подходе к поверхности посадки и обеспечению заданного угла подхода. Этот угол должен быть как можно ближе к прямому (считая от плоскости местного горизонта) с тем, чтобы обеспечить прохождение вектора тяги двигателя мягкой посадки (ДМП) через ЦТ посадочного модуля и тем самым исключить его опрокидывание в момент контакта с поверхностью.
Что касается вопроса обеспечения маятниковой устойчивости парашюта, то с этим должна справляться кольцевая щель, расположенная в зоне 0,6-0,8 радиуса купола (считая от полюса).
Физика этого явления довольно проста.
1. Механизм маятниковых колебаний парашюта без щели заключается в следующем.
При изменениях угла атаки купола парашюта происходит срыв потока с подветренной зоны кромки купола. Сорвавшийся с кромки купола поток сворачивается в вихревой жгут с сильным разрежением в ядре вихря. Это разрежение вызывает появление перепада давления на внешней стороне купола, действующего на купол и отклоняющего его (относительно центра масс системы) в сторону сорвавшегося вихря. Это отклонение парашюта за счет воздействия сорвавшегося вихря изменяет угол атаки парашюта на противоположный, и теперь уже с другой стороны начинается срыв потока, смещающий купол в противоположное положение. Таким образом, начинается периодический процесс маятниковых колебаний купола, непрерывно подпитываемый кинетической энергией скоростного напора набегающего потока.
2. Механизм маятниковых колебаний парашюта со щелью заключается в следующем.
Воздух, поступающий под купол и проходящий через щель, затягивает точку отрыва погранслоя по потоку от нижней кромки купола в зону над щелью и этим уменьшает размер зоны отрыва за куполом. Это несколько уменьшает коэффициент его лобового сопротивления, но зато существенно увеличивает его маятниковую устойчивость за счет уменьшения, в основном, плеча момента крена. Теперь уже моменту от силы тяжести груза значительно легче парировать аэродинамические моменты крена, что и выражается в устойчивом снижении системы груз парашют.
Правда, с таким типом кольцевой щели остается открытым вопрос о пульсационной устойчивости. Надеюсь, инженеры NASA должны об этом знать.
Парашют с таким типом щели приближается по конфигурации к типу конусных, обладающих наилучшей устойчивостью среди всех конструкций парашютов как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях.
Размер полюсного отверстия, приведенный на фото, не вносит существенного вклада в снижение величины аэродинамической нагрузки в процессе наполнения парашюта и лишь незначительно увеличивает его продольную устойчивость.
C точки зрения оптимальности по всем аэродинамическим характеристикам парашюта, предложенная схема конструктивной воздухопроницаемости не является оптимальной. Я смог бы предложить, как мне кажется, ее улучшенный, модифицированный вариант. Это мое заявление не является голословным утверждением, а основано на моем богатом практическом опыте испытаний парашютных систем больших площадей космической тематики с конструктивной воздухопроницаемостью (более 100 летных экспериментов) при написании своей кандидатской диссертации на тему «Аэродинамические характеристики парашютов больших площадей с конструктивной воздухопроницаемостью».
|
| |
| |
| Petr | Дата: Понедельник, 17.09.2012, 14:03 | Сообщение # 3 |
|
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
| Не следует также забывать, что данная парашютная система скорее всего будет вводиться в действие на сверхзвуковых скоростях в сильно разреженной атмосфере Марса. Ведь вряд ли мощному экрану теплозащиты спускаемого аппарата (СА), с его даже большим коэффициентом сопротивления, удастся погасить скорость до величины ниже критической скорости наполнения основного парашюта.
Т.е. здесь нужно будет вводить промежуточный каскад тормозной парашютной системы достаточно большой площади. Он должен затормозить СА от сверхзвуковой до дозвуковой скорости и при этом должен снизить ее до величины, меньше критической скорости наполнения основного парашюта (и тем более, меньше критического скоростного напора по прочности конструкции).
Возникают проблемы борьбы с аэродинамическим нагревом тормозного каскада, например, при отрыве пограничного слоя в зоне контакта со скачками уплотнения как на стропах, так и на кромке купола тормозного парашюта (ТП). Также здесь придется решать и целый ряд других проблем в сязи с переходом от сверх- к транс- и далее к дозвуковому режиму, связанных, в частности, с наполняемостью и устойчивостью тормозного парашюта.
|
| |
| |
| ДокторЛивси | Дата: Четверг, 20.09.2012, 22:43 | Сообщение # 4 |
|
Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| Немного истории http://www.spek.keytown.com/rasIIIProg/5_tvorch/Space40/1999/books_99/Ladigin.htm
Петр Иванович, так какую же более совершенную схему конструктивной воздухопроницаемости Вы могли бы предложить для данных условий?
|
| |
| |
| Petr | Дата: Пятница, 21.09.2012, 12:46 | Сообщение # 5 |
|
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
| В данном случае схема конструктивной проницаемости является интеллектуальной собственностью, включающей в себя наукоемкие технологии, а поэтому является коммерческой тайной предприятия ГП НИИ АУС. А ключ к ее открытию лежит в заключении договора с предприятием о разработке КВП для ПС космической тематики (конкретно, для посадки на планету Марс).
|
| |
| |
| ДокторЛивси | Дата: Пятница, 21.09.2012, 23:21 | Сообщение # 6 |
|
Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| Так я и полагал.
|
| |
| |
| alex | Дата: Воскресенье, 14.10.2012, 23:05 | Сообщение # 7 |
|
Рядовой
Группа: Администраторы
Сообщений: 13
Репутация: 0
Статус: Offline
| Quote (ДокторЛивси) 1. Я имел опыт продувки в аэродинамической трубе круглого парашюта, выполненного из достаточно проницаемой ткани. Попытки удержать купол в зоне потока не увенчались успехом. И только осевая направляющая стропа позволила провести эксперимент. Хотя парашют MSL и имеет отверстия конструктивной проницаемости( кольцевая щель и небольшое полюсное отверстие ), думаю инженерам NASA пришлось решать проблему его устойчивости в АТ.
Возможно, что данной проблемы не существовало? Допустим, что сначала продували модель меньшего масштаба и кроме стропы был выработан определенный метод укладки ПС в АТ. Или, например, введение в действие ПС осуществлялось при достаточной скорости воздушного потока в АТ.
|
| |
| |
| ДокторЛивси | Дата: Понедельник, 15.10.2012, 11:11 | Сообщение # 8 |
|
Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| Alex, как бы Вы поставили подобный эксперимент? Какие еще могут быть варианты?
|
| |
| |
| alex | Дата: Понедельник, 12.11.2012, 22:54 | Сообщение # 9 |
|
Рядовой
Группа: Администраторы
Сообщений: 13
Репутация: 0
Статус: Offline
| Quote (ДокторЛивси) Alex, как бы Вы поставили подобный эксперимент?
Поделил бы количество строп на два) и через линию симметрии вставил бы съемную стропу.
|
| |
| |
| ДокторЛивси | Дата: Вторник, 07.01.2014, 01:19 | Сообщение # 10 |
|
Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| Видео процесса раскрытия парашюта в ходе эксперимента в аэродинамической трубе
В описании видеоролика приведены общие сведения о размерах трубы и парашюта, но ни слова об условиях эксперимента. Даже, как заметил ниже один из прокомментировавших видео зрителей, не указана скорость потока. И еще интересно, фрагмент чего пролетает над куполом на 28-32 сек.
|
| |
| |
| Petr | Дата: Понедельник, 13.01.2014, 14:22 | Сообщение # 11 |
|
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
| С парашютом примерно такой же площади (1000м2) и с аналогичной кольцевой щелью я проводил летные испытания еще в 80-90х годах прошлого века в Феодосийском филиале НИИ ПС при исследовании влияния конструктивной воздухопроницаемости (КВП) на аэродинамические и динамические характеристики парашютов больших площадей. Киносъемка процесса раскрытия (как и регистрация всех основних параметров) велась как с борта весового макета с помощью кинокамер АКС-50 и АКС-75, так и оптическими кинотеодолитными телескопами системы внешнетраекторных измерений. Картина процесса раскрытия практически соответствует тому, что приведено на видео, с той лишь разницей, что в полете этот процесс происходит динамичней.
У этой схемы КВП (кольцевой щели), так же как и у всякой медали, есть две стороны – приятная и не очень. Мне кажется, что разработчики данной парашютной системы (ПС) о второй стороне пока еще не догадываются.
Что касается фрагмента, пролетевшего над наполняющимся куполом то, если бы это было в летном эксперименте, это мог бы быть просто кусок картона электроизоляционного, укладываемого в камеру с целью устранения явления ожигаемости элементов ПС в процессе контакта их с камерой купола в процессе вытягивания из камеры. Что же это было на самом деле, остается только догадываться. Тем не менее, пролетевший по потоку фрагмент оказался информативным в смысле приближенной оценки скорости потока в аэродинамической трубе.
|
| |
| |
| ДокторЛивси | Дата: Воскресенье, 03.04.2016, 21:27 | Сообщение # 12 |
|
Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 64
Репутация: 1
Статус: Offline
| Короткий, но интересный ролик про стендовые испытания этого парашюта.
|
| |
| |
парашюты и парапланы
