Введение
Балут (комбинация слов "баллон" и "парашют") – это тормозное устройство, подобное парашюту, оптимизированное для использования на больших высотах и сверхзвуковых скоростях. Оригинальная конструкция балута была изобретена в 1958 году компанией Goodyear. Эта инновация вскоре привлекла внимание других организаций, включая NASA; агентство включило балуты в систему спасения космического корабля Gemini. Впоследствии балуты получили широкое применение в аэрокосмической отрасли в качестве средства замедления спуска различных полезных нагрузок, таких как секции ракет и атмосферные зонды. В последние десятилетия было предложено несколько вариантов использования балутов, например, для сведения с орбиты и возврата маломассивных спутников, а также для межпланетных исследовательских программ.
The ballute (a portmanteau of balloon and parachute) is a parachute like braking device optimized for use at high altitudes and supersonic velocities. The original ballute configuration was invented in 1958 by the Goodyear company. The innovation soon caught the attention of other organisations, including NASA; the agency incorporated ballutes into the escape system of the Gemini spacecraft. It has subsequently seen extensive use within the aerospace sector as a means of retarding the descent of various payloads, such as sections of rockets and atmospheric probes. Various proposals involving ballutes, such as for deorbiting/recovering low mass satellites and interplanetary research programmes, have been issued in recent decades.
Дизайн
Балут – надувное устройство, используемое для создания аэродинамического сопротивления. Бурбильная сетка служит для стабилизации балута при замедлении в различных режимах обтекания, обычно при переходе от более высоких (вплоть до сверхзвуковых) скоростей к дозвуковым. Конструкция балута, особенно его каплевидная форма, делает его более подходящим для торможения на экстремальных скоростях, чем обычный парашют. Балуты можно классифицировать по трем основным конфигурациям: балуты-коконы, которые полностью охватывают груз, балуты с непосредственным креплением, которые прикрепляются непосредственно к основанию груза, и буксируемые балуты, которые тянутся за грузом. Присоединение балута к сбрасываемому объекту, такому как бомба или космический груз, должно (при условии достаточного размера и правильного раскрытия) ограничить скорость его снижения, потенциально минимизируя повреждения груза при ударе о землю. Они способны создавать относительно большое сопротивление при небольшой массе, что делает их привлекательными в задачах с ограничениями по весу, типичных для аэрокосмической отрасли.
Приложения
Балут был первоначально разработан в ответ на нестабильность ранних сверхзвуковых парашютов, оказавшись привлекательной альтернативой. Он также использовался для замедления спуска ракетных зондов Arcas, ранних американских ракетных зондов, к середине 1960-х годов. В 1960-х годах агентство провело подробные исследования балута как аэродинамической системы замедления на других планетах, таких как Марс. В 2000 году Лаборатория реактивного движения НАСА исследовала балут, подчеркивая его потенциал для использования как в аэрозахвате, так и в аэроторможении. Примерно в тот же период Европейское космическое агентство также оценивало использование надувных экранов для облегчения контролируемого возвращения космических аппаратов в атмосферу. Различные предлагаемые межпланетные атмосферные зонды включают в себя балуты; для планируемых миссий на Венеру они будут служить не только для управления входом в атмосферу, но и для обеспечения плавучей поддержки сенсорной полезной нагрузки. Марсианские посадочные аппараты также могут использовать балуты при прямом входе в атмосферу, а балуты коконного типа могут быть приняты для орбитальных транспортных средств на орбите Земли. Особенно большие балуты могут использоваться для планетарного аэрозахвата на различных планетарных телах Солнечной системы. В начале 2012 года Armadillo Aerospace использовал балут во время испытаний своей ракеты STIG A. В феврале 2015 года датская некоммерческая аэрокосмическая организация Copenhagen Suborbitals проводила испытания балута для своих ракет Nexø. В апреле 2018 года Илон Маск написал в Твиттере, что SpaceX будет восстанавливать вторые ступени Falcon 9 с помощью "гигантского праздничного шара", после того как компания начала регулярно осуществлять посадку первых ступеней ракеты. Однако этот план был отменен. В августе 2019 года Питер Бек, основатель и генеральный директор Rocket Lab, объявил, что они попытаются восстановить нижнюю ступень ракеты Electron, используя балут для сверхзвукового замедления, что позволит захватить ступень в воздухе вертолетом.