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.

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.