Welches bemannte Raumfahrzeug bietet den sanftesten Abstieg und/oder die sanfteste Landung?

Die Landung mit einer Sojus-Kapsel wird oft mit einem Autounfall verglichen 1 , es ist ziemlich heftig beim Aufsetzen. Andererseits stelle ich mir das Aufsetzen des Space Shuttles ein wenig wie eine unsanfte Flugzeuglandung vor.

Also habe ich mich gefragt, welches Raumschiff die sanfteste Landung hat oder hatte? Und wie sieht es mit den Kräften beim Wiedereintritt an sich aus? Gibt es Kapseln/Fahrzeuge, bei denen die Besatzung im Vergleich zu anderen weniger Verzögerungskräfte erfährt, oder sind diese Kräfte von der Besatzung bei allen mehr oder weniger gleich?

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Von den bemannten Raumfahrzeugen hatte das Space Shuttle die sanfteste Landung. Kein anderes bemanntes Raumschiff hatte Gummireifen, Stoßdämpfer und eine "Fackel" beim Aufsetzen. (Mercury hatte einen Airbag.) Die maximal zulässige vertikale Sinkgeschwindigkeit des Shuttles beim Aufsetzen betrug 2,75 Meter pro Sekunde, und dieser Artikel legt nahe, dass das Ziel näher an 1 m / s lag .

Sojus sinkt mit ~7 m/s unter dem Fallschirm ab, aber eine Feststoffrakete feuert etwa 1 Sekunde vor dem Aufsetzen, um die Kapsel weiter auf 1,5 m/s zu verlangsamen – aber die Aufsetzrakete selbst ist ein kleiner Ruck, und es gibt keinen Fahrwerk, um die Aufprallkraft zu absorbieren.

Apollo spritzte mit 10 m/s herunter, wenn alle drei Fallschirme normal funktionierten. Apollo 15 kam etwas schneller herunter, da einer seiner Fallschirme verschmutzt war. Die Kapsel hing in einem leichten Winkel an den Rutschen, um die Aufprallkraft über die Zeit zu verteilen, indem sie auf eine Kante aufschlug, anstatt auf dem breiten Hitzeschild "auf den Bauch zu fallen". Die Art der Wasserung führte zu einer gewissen Variabilität des Komforts der Besatzung. Apollo 12 traf bei der Landung auf eine aufsteigende Welle und eine Kamera wurde aus ihrer Halterung geschleudert, was den Piloten der Mondlandefähre, Alan Bean, erschütterte.

Zwillinge und Merkur waren sich etwas ähnlich. Mercury hatte einen aufblasbaren Airbag zwischen dem Hitzeschild und der Kapsel. Gemini hing in einem viel steileren Winkel als Apollo für einen Edge-First-Einstieg.

Was den Wiedereintritt betrifft, so war der Shuttle wieder am bequemsten; Die hitzebeständigen Kacheln ermöglichten es ihm, mehr Zeit beim Wiedereintritt zu verbringen als die ablativen Hitzeschilde der kleinen Kapseln, die mit einer sanfteren Geschwindigkeit verzögert wurden, und die maximale g-Kraft lag bei etwa 1,7 g.

Sojus, Apollo und Gemini verwenden alle den Wiedereintritt mit Auftrieb . Der Schwerpunkt der Kapsel ist von der geometrischen Mitte versetzt, sodass der Hitzeschild leicht schräg auf den Fahrtwind auftrifft und einen Auftrieb erzeugt , der verhindert, dass die Kapsel zu schnell absinkt. Ohne den Auftrieb würde die Kapsel schnell in immer dichtere Luft fallen, bevor sie einen Großteil ihrer Umlaufgeschwindigkeit verlieren könnte, und die Spitzenverzögerung ist viel höher.

Wenn der Sojus-Hebezugang richtig funktioniert, setzt er die Besatzung maximal etwa 4,5 g aus. Wenn es nicht richtig funktioniert, wenn sich beispielsweise das Wiedereintrittsmodul nicht vom Servicemodul trennt (wie es ein paar Mal passiert ist), erzeugt die Kapsel keinen signifikanten Auftrieb und geht in einen ballistischen Wiedereintritt von 8 g über - - sehr unbequem, aber wahrscheinlich nicht zu bleibenden Verletzungen führen.

Apollo-Kapseln erreichten beim Wiedereintritt einen Spitzenwert von etwa 6 g.

Merkur war brutal: Es gab keinen Auftrieb, und er kam wie eine Kanonenkugel herunter, bis die Luft ihn stoppte; Der Peak überstieg 11 g bei den suborbitalen Flügen , lag aber näher bei 8 g bei den Orbitalflügen , die weniger steil abfielen. Auf der positiven Seite, bei 11 g Verzögerung ist der Wiedereintritt sehr schnell vorbei!

Ich nehme an, Shenzhou ist Sojus in den Abstammungsmerkmalen sehr ähnlich, aber ich habe nie irgendwelche Statistiken dafür gesehen.

Wenn Dreamchaser in den nächsten 10 Jahren eine Version mit Besatzung bekommt, wette ich, dass es die Krone erobern wird, mit nur 1,5 Gs beim Wiedereintritt. Natürlich schließt es seine derzeitige Nichtexistenz aus, eine Antwort auf diese Frage zu sein.
Sie konnten während des Eintritts im Orbiter aufstehen und herumlaufen. Wahre Geschichte. books.google.com/…
Der Apollo CM hatte ein LASTABSCHWÄCHUNGSSYSTEM . Es war ein Lastdämpfer mit Wabenkern aus Aluminium, der an den Mannschaftssofas angebracht war. Man kann es auch Stoßdämpfer nennen.
Auch die Dragon 2-Kapsel kann mit ihrem Startabbruchsystem treibend landen, wird es aber nicht.
Apollo 15 hatte eine sehr harte Wasserung, mindestens etwa 15 g, siehe Seite 15 (21 des pdf) dieses Papiers . Dies wurde anhand des Zustands des Apollo Couch Energy Absorbers nach Bergung der Kapsel abgeschätzt.
@Uwe Der Crush-Core-Dämpfer wurde ursprünglich verwendet, aber das Konzept, das sie letztendlich verwendeten, war ziemlich kreativ: Ein innerer Stab, der in eine Reihe von Kupfertorussen (Tori?) Eingepresst wurde, die dann in eine äußere Hülse eingepresst wurden. Dies ermöglichte eine Dämpfung sowohl in positiver als auch in negativer Richtung, da der Wirkungsmechanismus durch Verdrehen/Rotieren/Invertieren dieser Kupferringe bestand.
Haben Sie irgendwelche Informationen über die Wasserung von Dragon? Das würde für diese Frage space.stackexchange.com/q/44575/29286 helfen
Ich habe keine Informationen über Dragon, aber ich bin sicher, dass es mit anderen Fallschirm-Splashdown-Kapseln vergleichbar ist.