Eksplozija graničnog sloja po ulasku svemirske letelice u guste slojeve zemljine atmosfere - Gretchikhin, Leonid I. (Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier, 2020)
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.
Keywords: eksplozija eksploziva; supersonično kretanje; prenos toplote konvekcijom; prenos toplote radijacijom; efekti fluksa elektrona; negativni joni