ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 5
1. ПЕНЕТРАТОР, КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ .............................................................. 13
1.1 Обзор схем пенетраторов для контактных исследований небесных тел13
1.1.1 Пенетраторы с разделяющимися частями .............................................. 17
1.1.2 Моноблочная структура ........................................................................... 33
1.1.3 Реактивные пенетраторы .......................................................................... 38
1.1.4 Тросовая система ...................................................................................... 39
1.1.5 Гиперскоростной пенетратор. ................................................................. 41
1.2 Результаты анализа и сравнение научных миссий с использованием пенетраторов ................................................................................................ 42
1.3 Выводы к главе ............................................................................................ 45
2. ВЫБОР ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИПЕРСКОРОСТНОГО ПЕНЕТРАТОРА ................................................................................................... 46
2.1 Гиперскоростной пенетратор для исследования небесных тел ............. 46
2.2 Использование аппаратуры при сверхскоростном ударе. ...................... 49
2.3 Динамика внедрения ударника гиперскоростного пенетратора ............ 49
2.4 Особенности ударного внедрения пенетраторов в грунт небесных тел 55
2.5 Физико-технические свойства грунтов небесных тел ............................. 57
2.6 Выбор проектных параметров гиперскоростных пенетраторов ............ 58
2.7 Выводы к главе ............................................................................................ 63
3. АНАЛИЗ СХОДИМОСТИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ И РЕЗУЛЬТАТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ .......................................................... 64
3.1 Наземная экспериментальная отработка пенетраторов .......................... 64
3.1.1 Наземные испытания в рамках миссии «Марс-96» ............................... 64
3.1.2 Наземные испытания в рамках миссии «MoonLITE». .......................... 70
3.1.3 Тросовый пенетратор. .............................................................................. 73
3.2 Подтверждение математической модели по результатам натурных испытаний .................................................................................................... 77
3.3 Рекомендации по исследованиям гиперскоростного пенетратора ........ 80
3.4 Выводы к главе. ........................................................................................... 85
4. РАССМОТРЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ГИПЕРСКОРОСТНОГО ПЕНЕТРАТОРА В МИССИИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ЛУНЫ ................................................... 87
4.1 Состав и основные характеристики пенетратора .................................... 87
4.2 Тормозная двигательная установка ........................................................... 88
4.3 Лунный грунт .............................................................................................. 89
4.3.1 Общие сведения ........................................................................................ 89
4.3.2 Минеральный и химический состав реголита ....................................... 89
4.3.3 Физико-механические свойства реголита .............................................. 90
4.4 Развертывание орбитального пенетратора ............................................... 92
4.4.1 Доставка пенетраторов на предпосадочную орбиту и отделение от орбитального аппарата ............................................................................. 92
4.4.2 Пассивный полет и торможение орбитальной скорости ...................... 92
4.4.3 Расчет на внедрение в лунный грунт для мягкой посадки ................... 95
4.5 Расчет на внедрение гиперскоростного пенетратора в лунный грунт. 103
4.5.1 Исходные данные для гиперскоростных пенетраторов: ..................... 103
4.5.2 Результаты анализа внедрения гиперскоростного пенетратора в грунт с минимальной несущей способностью ............................................... 104
4.5.3 Результаты анализа внедрения гиперскоростного пенетратора в грунт с максимальной несущей способностью .............................................. 110
4.5.4 Результаты анализа внедрения гиперскоростного пенетратора в грунт с неопределенной несущей способностью ........................................... 113
4.5.5 Анализ результатов ................................................................................. 128
4.6 Выводы к главе. ......................................................................................... 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 131
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................... 132
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 133
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА ............................................. 141
