Төшөү аппараты

Төшөү аппараты (СА) — яһалма юлдаш орбитаһынан йәки планета-ара траекториянан файҙалы йөктө төшөрөү, Ер өҫтөнә йәки башҡа күк есеме өҫтөнә йомшаҡ ултыртыу өсөн тәғәйенләнгән йыһан аппараты йәки йыһан аппаратының бер өлөшө. Төшөү аппараты күк есеменең яһалма юлдашы орбитаһында әйләнгән йыһан аппаратының (мәҫәлән, орбиталь аппарат йәки орбиталь станция, унан төшөү аппараты төшөү алдынан айырыла) бер өлөшө булыуы мөмкин, йәки планета-ара осош яһаусы йыһан аппараты (мәҫәлән, автоматик планета-ара станция, уның осош модуленән төшөү аппараты төшөү алдынан айырыла).

Файҙалы йөккә кешеләр, тәжрибә хайуандары, стационар тикшеренеү станциялары, планетоходтар һ.б. инә.

Йомшаҡ ултыртыуҙың төп техник бурысы-аппараттың хәрәкәт тиҙлеген йыһан тиҙлегенән (ҡайһы берҙә секундына тиҫтәләгән километр) нулгә тиклем кәметеү. Был мәсьәлә төрлө ысулдар менән хәл ителә, өҫтәүенә йыш ҡына бер үк аппарат өсөн төрлө төшөү участкаларында эҙмә-эҙлекле рәүештә төрлө ысулдар ҡулланыла.

Ракета двигателе ярҙамында төшөү

«Моторлы ултырыу» тигән термин да ҡулланыла. Тормозлауҙы һәм төшөүҙе тәьмин итеү өсөн был ысул йыһан карабы бортында яҡынса йыһан карабын планета өҫтөнән орбитаға сығарыу өсөн кәрәк булған тиклем күләмдә яғыулыҡ талап итә. Шуға күрә был ысул бөтә төшөү траекторияһы буйлап (берҙән-бер мөмкин булған ысул булараҡ) атмосфераһыҙ күк есеменең (мәҫәлән, Ай) өҫтөнә төшкәндә генә ҡулланыла. Әгәр планетала атмосфера булһа, ракета двигателдәре төшөүҙең башланғыс этабында ғына — йыһан орбитаһынан (траекториянан) төшөү траекторияһына күсеү өсөн, атмосфераға ингәнсе, шулай уҡ һуңғы этапта, ергә төшөү алдынан ғына, ҡалдыҡ төшөү тиҙлеген кәметеү өсөн ҡулланыла.

Аэродинамик тормозлау

Атмосферала аппарат тиҙ хәрәкәт иткәндә мөхиттең аэродинамик ҡаршылыҡ көсө барлыҡҡа килә, ул уны тотҡарлау өсөн ҡулланыла.

Аэродинамик тормозлау яғыулыҡ талап итмәгәнгә күрә, был ысул атмосфераһы булған планетаға төшкәндә һәр ваҡыт ҡулланыла. Аэродинамик тормозлау ваҡытында аппараттың кинетик энергияһы йылылыҡҡа әйләнә, ул һауаға һәм аппарат өҫтөнә тапшырыла. Мәҫәлән, ер тирәһендәге орбитанан аэродинамик төшөүҙә бүленгән йылылыҡтың дөйөм миҡдары аппараттың 1 кг массаһына иҫәпләгәндә 30 мегаджоулдән ашыу тәшкил итә. Был йылылыҡтың күпселек өлөшө һауа ағымы менән алып кителә, әммә төшөү аппаратының алғы йөҙө лә бер нисә мең градусҡа тиклем йылына ала, шуға күрә уның тейешле йылылыҡ һаҡлауы булырға тейеш.

Аэродинамик тормозлау тауыштан юғары тиҙлектә айырыуса һөҙөмтәле, шуға күрә ул йыһан тиҙлегенән секундына йөҙҙәрсә метр тиҙлеккә тиклем тормозлау өсөн ҡулланыла. Түбән тиҙлектә парашют ҡулланыла.

Аэродинамик тормозлау ваҡытында аппараттың төрлө түбәнәйеү траекторияһы булырға мөмкин. Ғәҙәттә, ике осраҡ ҡарала: баллистик төшөү һәм һалмаҡ ҡына түбәнәйеү.

Баллистик төшөү

Баллистик төшөү ваҡытында барлыҡҡа килгән аэродинамик көстәрҙең берҙәй тәьҫир итеүсе көсө векторы аппараттың тиҙлек векторына ҡапма-ҡаршы йүнәлтелә. Баллистик төшөү контроль талап итмәй һәм шуға күрә «Восток», «Восход» һәм «Меркурий» кеүек беренсе йыһан караптарында ҡулланылған.

«Восток» һәм «Воход» төшөү аппараттары шар формаһында булалар, ауырлыҡ үҙәге аҫҡа ҡарай, йылылыҡтан һаҡланғаныраҡ төпкә табан күсерелә. Атмосфераға ингәндә бындай аппарат руль ҡулланмайынса автоматик рәүештә төбө менән ағымға ҡарап тора, һәм космонавт иң уңайлы хәлдә, арҡаһы менән аҫҡа ҡарап артыҡ йөкләнеште кисерә.

Был ысулдың етешһеҙлеге булып, траекторияның текәлеге һәм, һөҙөмтәлә, аппараттың атмосфераның тығыҙ ҡатламдарына юғары тиҙлектә килеп инеүе тора, был аппараттың көслө аэродинамик йылыныуына һәм кеше өсөн сикке рөхсәт ителгән 10g-нан артып киткән артыҡ йөкләнешкә килтерә.

Планлаштырыу

Баллистик төшөүгә альтернатива булып аҡрынлап түбәнәйеү тора. Был осраҡта аппараттың тышҡы корпусы, ғәҙәттә, конус формаһында була һәм аҫҡы өлөшө түңәрәкләнгән була. Конустың күсәре аппараттың тиҙлек векторы менән мөйөш (һөжүм мөйөшө) яһай. Һөҙөмтәлә барлыҡҡа килгән аэродинамик көстәрҙең берҙәй тәьҫир итеүсе көсө аппараттың тиҙлек векторына перпендикуляр компонентҡа — күтәреү көсөнә эйә булыуына килтерә. Газ рулдәренең эшләүе арҡаһында аппарат кәрәкле йүнәлештә борола һәм ҡаршы килгән ағымға ҡарата әйтерһең дә күтәрелә башлай. Был аппаратҡа яйыраҡ төшөргә мөмкинлек бирә, уның төшөү траекторияһы һөҙәгерәк һәм оҙонораҡ була. Тормозлау участкаһы оҙонлоғо һәм ваҡыты буйынса һуҙыла, ә максималь артыҡ йөкләнеш һәм аэродинамик йылыныу интенсивлығы баллистик тормозлау менән сағыштырғанда бер нисә тапҡырға кәметелергә мөмкин, был аҡрынлап түбәнәйеүҙе кеше өсөн хәүефһеҙерәк һәм уңайлыраҡ итә.

Төшөү ваҡытында һөжүм мөйөшө осоу тиҙлегенә һәм ағымдағы һауа тығыҙлығына ҡарап төрлөсә була. Атмосфераның өҫкө, һирәкләшкән ҡатламдарында ул 40°-ҡа тиклем етә ала, аппарат төшкән һайын яйлап кәмей. Бының өсөн төшөү аппаратында аҡрынлап түбәнәйеү менән идара итеү системаһы кәрәк, был аппаратты ҡатмарлаштыра һәм ауырлаштыра, һәм кешегә ҡарағанда юғары йөкләнешкә сыҙаған аппаратураны төшөрөү өсөн генә хеҙмәт иткән осраҡта, ҡағиҙә булараҡ, баллистик тормозлау ҡулланыла.

Ергә ҡайтҡанда төшөү аппараты функцияһын үтәгән Спейс Шаттл" йыһан системаһының орбиталь аппараты атмосфераға ингәндән алып шассиһы ултырыу һыҙатына тейгәнсе бөтә төшөү участкаһында аҡрынлап түбәнәйә, шунан һуң тормоз парашюты асыла.

Blue Gemini төшөү аппараты (АҠШ, 1962).
«Big Gemini» күп урынлы төшөү аппараты (АҠШ, 1969)
Конус формаһындағы өс урынлыҡ төшөү аппараты ВА ТКС (СССР, 1970—1991).

Парашют ярҙамында төшөү

Был ысул аэродинамик тормозлау участкаһында йыһан карабының тиҙлеген секундына йөҙҙәрсә метрға тиклем кәметкәндән һуң ҡулланыла. Тығыҙ атмосферала парашют системаһы йыһан карабының тиҙлеген нулгә тиклем тиерлек кәметә, был планета өҫтөнә йомшаҡ төшөүҙе тәьмин итә.

Марстың һирәк атмосфераһында парашюттар осоу тиҙлеген яҡынса 100 м/с-ға тиклем генә кәметәләр. Ярайһы уҡ ҙурлыҡтағы парашют Марс атмосфераһында тиҙлекте яҡынса 10 м/с-ға тиклем кәметә алмай. Шуға күрә берләштерелгән система ҡулланыла: аэродинамик тотҡарланыуҙан һуң парашют йәйелдерелә, ә һуңынан, һуңғы этапта, өҫкә йомшаҡ ултырыу өсөн двигатель ҡоролмаһы ҡулланыла.

Ҡоро ерҙә төшөү өсөн тәғәйенләнгән «Союз» сериялы йыһан караптарының пилотлы төшөү аппараттарының шулай уҡ ҡаты яғыулыҡлы тормоз двигателдәре бар, улар ергә тейер алдынан бер нисә секунд алдан эшләй башлай, был хәүефһеҙерәк һәм уңайлыраҡ төшөүҙе тәьмин итә.

«Венера 13» станцияһының төшөү аппараты парашют менән 47 км бейеклеккә тиклем төшкәс, парашютын ташлай һәм аэродинамик тормозлауҙы тергеҙә. Был төшөү программаһы Венера атмосфераһының үҙенсәлектәре менән бәйле, уның аҫҡы ҡатламдары бик тығыҙ һәм эҫе (500°С-ҡа тиклем).

Төшөү аппараттарының конструкцияһы файҙалы йөктөң тәбиғәтенә һәм улар төшкән планета өҫтөндәге физик шарттарға бәйле бер-береһенән ныҡ айырыла.

Уңышлы пилотлы төшөү аппараттары


«Меркурий» төшөү аппаратында буш урын бәләкәй самолеттағынан да ҙур түгел (АҠШ, 1961—1962).	Дөйөм диаметры 2,25 м булған ике урынлыҡ «Джемини» капсулаһында космонавтар ике аҙнаға тиклем оса (АҠШ, 1964—66).	2,2 м диаметрлы (Рәсәй) «Союз ТМА» йыһан карабында өс кеше күтәрелә һәм ергә төшә.	Ҡанатһыҙ «Аполлон» йыһан карабының иң ҙуры ла ярайһы уҡ ҡыҫтау була (АҠШ, 1967—75)	«Шэньчжоу-5» төшөү аппараты (Ҡытай) формаһы һәм ҙурлығы буйынса «Союз»ға оҡшаш.	Crew Dragon (АҠШ) пилотлы шәхси йыһан карабының капсулаһы.

Ҡайһы бер эшләнгән, тик осмаған пилотлы төшөү аппараттары

Капсулалы аппараттар

1966 йылдың 3 февралендә «Луна-9» тарафынан илтелгән автоматлаштырылған Ай станцияһы. Айға тәүге йомшаҡ ултырыу (Модель)
1967 йылдың 20 апрелендә НАСА-ның «Сервейер-3» Ай зонды Айға төшә. Был һүрәтте 1969 йылдың 24 ноябрендә «Аполлон-12» экспедицияһы ағзаһы Аллан Бин төшөргән.
2007 йылда Париж күргәҙмәһендә совет Ай зондтарының экспозицияһы. Алғы планда – “Луна-20” төшөү аппараты. Уның составында Ай тупрағы өлгөләрен Ергә еткергән төшөү аппараты бар (өҫкө сфера).

«Марс-3» планета-ара станцияһының төшөү аппараты.
«Венера 13» планета-ара станцияһының төшөү аппараты. Атмосфераның түбәнге ҡатламдарында ул ҡаты тормоз ҡалҡаны ярҙамында әкрен тиҙлектә оса.
«Филы» төшөү аппараты

Ҡанатлы аппараттар


Ҡанатлы бер урынлыҡ төшөү аппараты «Дайна-Сор» (АҠШ, 1957—63).	Ҡанатлы бер урынлыҡ төшөү аппараты «Спираль» (СССР, 1966—1978).	Гермес йыһан самолеты (ЕСА, 1970—1980-се йылдар)	VentureStar төшөү аппараты (АҠШ, 1992—2001 йылдар).	«Буран» йыһан карабы (СССР, 1970—80-се йй.)

Перспективалы пилотлы төшөү аппараттары


«Орёл» йыһан карабы «Союз» йыһан карабы менән сағыштырғанда (Рәсәй).	CST-100 (АҠШ) пилотлы транспорт карабының төшөү аппараты.	Ай һәм Марс йыһан караптарының төшөү аппараты проекты «Орион» (АҠШ).

Пилотһыҙ төшөү аппараттары

1966 йылдың 3 февралендә «Луна-9» илткән автоматик Ай станцияһы. (Модель)
1967 йылдың 20 апрелендә НАСА-ның «Сервейер-3» Ай зонды Айға төшә. Был һүрәтте 1969 йылдың 24 ноябрендә «Аполлон-12» экипажы ағзаһы Аллан Бин төшөргән.
2007 йылда Париж күргәҙмәһендә совет Ай зондтарының экспозицияһы. Алғы планда – «Луна-20» төшөү аппараты. Уның составында Ай тупрағы өлгөләрен Ергә еткергән төшөү аппараты. (өҫкө сфера)

«Марс-3» планета-ара станцияһының төшөү аппараты.
«Венера 13» планета-ара станцияһының төшөү аппараты. Атмосфераның түбәнге ҡатламдарында ҡаты тормоз ҡалҡанында иң әкрен тиҙлектә оса.
«Филы» төшөү аппараты.

Шулай уҡ ҡарағыҙ

йыһан карабы
Десант модуле
Пилотлы йыһан карабы .
Орбиталь станция

Әҙәбиәт

Евгений Иванович Попов. Спускаемые аппараты. — М.: Знание, 1985. — 64 с. — 33 500 экз.