Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017 1
УДК 629.78:532.3 DOI 10.18698/2308-6033-2017-7-1660
Структура течения и гидродинамические воздействия
на возвращаемый аппарат при посадке на воду
© А.О. Павлов
ПАО «РКК «Энергия», г. Королёв, Московская обл., 141070, Россия
Рассмотрен возвращаемый аппарат, входящий в состав пилотируемого транс-
портного корабля нового поколения «Федерация» разработки ПАО «РКК «Энер-
гия» в нештатной ситуации, когда на этапе выведения или спуска аппарат имеет
возможность совершать посадку на водную поверхность с выключенной двига-
тельной установкой. Проанализированы испытываемые аппаратом воздействия
со стороны среды, необходимые для формулирования требований к прочности
конструкции и для анализа допустимости испытываемых экипажем перегрузок
при таком режиме посадки. Представлены результаты компьютерного модели-
рования процесса посадки возвращаемого аппарата с неработающей двигатель-
ной установкой на спокойную водную поверхность при вариации входных динами-
ческих параметров: угол входа в воду и горизонтальная скорость. Приведены ки-
нематические и нагрузочные характеристики возвращаемого аппарата.
Ключевые слова:
посадка на воду, возвращаемый аппарат, компьютерное модели-
рование
Введение.
В настоящее время в ПАО «РКК «Энергия» ведется
разработка пилотируемого транспортного корабля нового поколения
(ПТК НП) «Федерация». В состав корабля входит возвращаемый ап-
парат (ВА), предназначенный для возвращения космонавтов на Зем-
лю (рис. 1), который оснащен парашютно-реактивной системой мяг-
кой посадки, снижающей перегрузки, испытываемые экипажем на
заключительном этапе спуска [1].
В штатной ситуации ВА совершает посадку на сухопутную рав-
нинную безлесную поверхность, допустимый наклон которой лежит
в пределах 10°. На последнем участке спуска он движется на пара-
шютах с постоянной скоростью ~8 м/с. В полете раскрываются опо-
ры посадочного устройства (ПУ) (см. рис. 1). На высоте 5–15 м над
поверхностью посадки в работу включаются сопла посадочной твер-
дотопливной двигательной установки (ПТДУ) вертикального тормо-
жения. Отстрел парашютов происходит только после уменьшения
вертикальной составляющей скорости
в
V
до 2,5 м/с. Включаются
сопла ПТДУ горизонтального торможения и работают до полного
гашения горизонтальной составляющей скорости
г
.
V
При соблюде-
нии штатного режима посадки на момент приземления
в
1, 5,
V
а
г
0, 5
V
м/с [2].