Warum hatten die Kegel der Merkur- und Gemini-Kapseln einen Hals?

Das damalige Verständnis der Wiedereintrittsheizung führte zu dieser Entscheidung . Ungefähr zu der Zeit, als Mercury entworfen wurde, gab es ein großes Problem im Bereich des Entwurfs ballistischer Raketen (das ein Schwesterproblem im Bereich des Entwurfs von Raumfahrzeugen hatte): Bei Überschallgeschwindigkeit schmolzen die Nasen ballistischer Raketen. Der ursprüngliche Gedanke damals war, dass die gleiche Form, die es so einfach machte, aus der Atmosphäre zu starten, es auch so schwierig machte, wieder in die Atmosphäre einzutreten. Daher wurde ein kontraintuitives Design eines stumpfen Wiedereintrittskörpers mit einer spitzen Nase für den Start in Betracht gezogen (ich bin mir bewusst, dass dies die Frage noch nicht beantwortet, haben Sie Geduld!). Siehe hier für die Entwicklung dieser Idee.

OK, aber das ist die Rückseite des Raumschiffs. Was ist mit der Spitze, was interessiert Sie? Warum war es zylindrisch statt konisch? Es hatte damit zu tun, wie sich die Wärme beim Wiedereintritt über den Körper der Kapsel verteilte. Kegel wurden von einigen Auftragnehmern vorgeschlagen (siehe unten), und zunächst wurde mit der konischen Form experimentiert. Seite 95 dieses Dokuments spricht kurz darüber.

Das damalige Verständnis, wie man das Raumschiff angesichts all der anderen Einschränkungen, denen es ausgesetzt war, kühl halten konnte, führte zur Wahl des Zylinders. Unten ist ein Bild, das zeigt, wie sich verschiedene Teile des Raumfahrzeugs während des Eintritts erhitzten.

Der Unterschied zwischen den Raumfahrzeugen Mercury und Apollo war das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe. Unten sind Bilder, die die verschiedenen vorgeschlagenen Designs zeigen. Beachten Sie, wie hoch eine Merkurkapsel im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sein müsste, wenn sie konisch wäre.