Возможные траектории спуска и их особенности.

В предыдущем разделе рассматривались условия пребывания КА в космосе, где влияние атмосферы планет и динамическое, и тепловое практически отсутствует. Но существует особый класс космических аппаратов - спускаемые аппараты (), которые функционируют не только в условия космоса, но и в весьма жестких условиях входа и спуска в атмосфере планет, подвергаясь при этом воздействию больших динамических и тепловых нагрузок.

КА входит в атмосферу с большой начальной скоростью. Аэродинамические силы сопротивления при снижении замедляют КА, и его скорость уменьшается до малого (дозвукового) значения. В зависимости от тормозящих свойств атмосферы на процесс торможения влияют те или иные характеристики КА, основные из которых являются аэродинамическое качество и нагрузка на лобовую поверхность, т.е. масса КА, отнесенная к площади его миделя. При спуске в атмосфере Земли нагрузка на лобовую поверхность несущественна, т.к. даже КА с нулевым аэродинамическим качеством и с большой нагрузкой на лобовую поверхность тормозятся до малых дозвуковых скоростей. В разреженной атмосфере Марса со слабыми тормозящими свойствами только аппараты со сравнительно небольшими нагрузками на мидель в состоянии погасить начальную скорость до дозвуковых скоростей. Интенсивность торможения атмосферой ограничивается допустимыми перегрузками для экипажа, приборов или конструкции КА.

Характер траектории спуска в атмосфере в основном определяется аэродинамическими характеристиками КА, а также начальными условиями движения и параметрами атмосферы. Если КА не обладает подъемной силой, то он осуществляет баллистический спуск. Вид баллистической траектории целиком определяется начальными условиями входа в плотную атмосферу и прежде всего углом входа. Баллистический спуск связан с большими перегрузками. Такой спуск применялся при первых полета человека в космос. Если СА обладает даже малым аэродинамическим качеством (), то для него характерно существенное уменьшение перегрузок по сравнению с баллистическим спуском. Аэродинамическое качество может быть использовано и при формировании характера распределения по времени внешней тепловой нагрузки на поверхность СА, что открывает принципиальную возможность осуществления минимизации массы тепловой защиты. Возможен и планирующий спуск, характерной особенностью которого является управление траекторией движения путем использования аэродинамической подъемной силы.