При вычислении температуры, которую достигает воздух на вогнутой стороне парашюта, мы исходим из следующего предположения*. Массе воздуха, которую встречает парашют, сообщается столько тепла и кинетической энергии, сколько кинетической энергии теряет ракета вследствие торможения. При этом необходимо также учесть энергию, излучаемую нагретым воздухом. Если воздушный поток полностью задерживался бы парашютом и не раскалялся бы, то его температуру можно было бы легко вычислить; но нагретый воздух должен излучать много тепла, кроме того, неизвестно, какая часть энергии движения воздуха в действительности теряется. Допустим, что она составляет 99%. Однако это допущение является произвольным.
Таким образом, приведенный расчет не может ни в малейшей степени претендовать на научную точность. Можно также исходить из другого предположения, – что при набегании воздушного потока на тело в точках встречи (остановки) воздух нагревается вследствие превращения энергии его движения в тепловую. Как известно, техническая единица массы весит 9,81 кг. Чтобы нагреть 1 кг воздуха на 1°, необходимо затратить 0,24 ккал; 1 ккал соответствует работе 426 кгм. Таким образом, для того чтобы нагреть техническую единицу массы на 1°, требуется 1000 кгм. Если воздух движется со скоростью v, то каждая единица массы обладает кинетической энергией v²/2 кгм. Таким образом, набегающий воздух, теряя свою скорость перед телом, нагревается на v²/2000 °С“. [3] Следует отметить, хотя это могло быть ошибкой переводчика, что маловероятно, следующее: Метеориты не могут нагреваться до указанных Обертом температур потому, что при температуре порядка 3000 произойдет испарение этого объекта. Указанные Обертом температуры правильнее было назвать температурой плазмы, которая окружает метеорит в момент его попадания в земную атмосферу. Советские ученые, в статье Большой Советской Энциклопедии „Аэродинамический нагрев“ выражаются более правильно: „Аэродинамический нагрев, нагрев тел, движущихся с большой скоростью в воздухе или другом газе. А. н. – результат того, что налетающие на тело молекулы воздуха тормозятся вблизи тела.
Если полет совершается со сверхзвуковой скоростью культур, торможение происходит, прежде всего, в ударной волне, возникающей перед телом. Дальнейшее торможение молекул воздуха происходит непосредственно у самой поверхности тела, в пограничном слое. При торможении молекул воздуха их тепловая энергия возрастает, т. е. температура газа вблизи поверхности движущегося тела повышается максимальная температура, до которой может нагреться газ в окрестности движущегося тела, близка к т. н. температуре торможения:
T>0= Т>н+ v>2/2c>p,
где Т>н – температура набегающего воздуха, v – скорость полёта тела, c>p – удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении. Так, например, при полёте сверхзвукового самолёта с утроенной скоростью звука (около 1 км/ сек) температура торможения составляет около 400° C. А при входе космического аппарата в атмосферу Земли с 1-й космической скоростью (8,1 км/сек), температура торможения достигает 8000 °С. Если в первом случае при достаточно длительном полёте температура обшивки самолёта достигнет значений, близких к температуре торможения, то во втором случае поверхность космического аппарата неминуемо начнёт разрушаться из-за неспособности материалов выдерживать столь высокие температуры». [4] Автор был не совсем точен, материал при указанной температуре начнет испаряться! Тело исчезнет при температуре меньше 8000 °С. Правильно было бы говорить о температуре плазмы.
