При баллистическом спуске вектор равнодействующей аэродинамических сил направлен прямо противоположно вектору скорости движения аппарата. Спуск по баллистической траектории не требует управления. Недостатком этого способа является большая крутизна траектории, и, как следствие, вхождение аппарата в плотные слои атмосферы на большой скорости, что приводит к сильному аэродинамическому нагреву аппарата и к перегрузкам, иногда превышающим 10g – близким к предельно-допустимым значениям для человека.

Спуск с помощью парашютов используется после того, как на участке аэродинамического торможения скорость аппарата снизится до дозвуковой.

...бак весом 635 кг, в котором прежде хранился жидкий аммиак, вытолкнул со станции астронавт Клейтон Андерсон 23 июля 2007 года. По расчетам специалистов НАСА, больше года он должен был летать над Землей и в первых числах ноября 2008 года войти в плотные слои земной атмосферы. Предполагалось, что 15 фрагментов корпуса металлической болванки (массой от 40 г до 17,5 кг) могли достичь Земли. За 10 дней до возможного падения поисковые службы 10 стран мира были приведены в боевую готовность для сопровождения падающего из космоса бака. В итоге, по данным российских специалистов, осколки бака упали в Тихий океан в районе Новой Зеландии 3 ноября в 8 часов утра по московскому времени. 

Т.е. бак с ненулевой вертикальной скоростью падал полтора года (ожидая, пока горизонтальная станет ниже 1-й космической скорости)!

Этот график взят из курсового проекта о моделировании возврата с орбиты спускаемого аппарата космического корабля «Союз»
(http://kochenkova.com/retroburn/).
1.спуск баллистической ракеты при начальной скорости 4,5 км/с;
2.спуск баллистической ракеты при начальной скорости 7 км/с;
3.летный коридор;
4.спускаемый аппарат;
5.крылатая ракета.
Что мы видим? Ракета, падающая по баллистической траектории, абсолютно не меняет своей скорости (как 4.5, так и 7 км/сек) до высоты 30 км, а спускаемый аппарат, так же падающий по баллистической траектории, на 30 км имеет всего 300 м/сек? 7 км и 0.3 км! Ужели разность в сечении дает такую разницу там, где и плотности воздуха-то нет никакой? Ракета и весит меньше (там, конечно, её головная часть) - её проще затормозить. Так на так выходит.

Посмотрим теперь на спускаемые аппараты:

Союз-16 (Союз-9: диаметр 210 см., 2200 кг.)

 

Союз-ТМА

Видно, что они практически не изменились: обтекаемая форма, препятствующая торможению. Т.е. тормозит хуже, чем обломки спутника, имеющие более плоскую форму и кувыркающиеся в атмосфере. А уж вес какой! Метеориты такого веса почему-то не тормозят, а делают огромные воронки в земле, если не успевают сгореть в атмосфере.

Из сообщения о метеорите, обнаруженном заранее (единственном!) в октябре 2008:
Метеорит шёл ровно так, как предсказывали простейшие аэродинамические расчёты, не учитывавшие сложной формы обломка.

Вывод логичен: спускаемые аппараты сбрасывают с самолета, как танки. 

США очень странно и весьма своеобразно подходили к организации поисково-спасательных мероприятий в полетах кораблей "Аполлон" к Луне. При этом имела место довольно странная взаимность: все капсулы приводнялись в трех-пяти милях от случайно стоявшего рядом авианосца (http://www.free-inform.narod.ru/ )

Кстати, я написал письмо автору вышеуказанного сайта, на которое так и не получил ответа:

Не будете ли Вы так любезны указать мне, чего я не понимаю в вопросе о перегрузке при посадке. Меня это сильно мучает. 

К сожалению, всегда не дружил с формулами, а пытался оценить качественно. 

Итак, для старта цитата из вашей статьи (pepelaz-atmo-model): "на 81-й секунде отмечено прохождение максимума перегрузки а=99 м/с² или ~10g при скорости 9км/с на высоте 54,3 км". 

Мои соображения: Плотность воздуха на 50 км - 0.001 кг/м³. Посадочный модуль сечением 2 м² на скорости 9 км/с проскочит за секунду 18 000 м³ воздуха. Т.е. на него воздействует сила в 18 кГ со стороны воздуха. Что еще, кроме этой силы может его тормозить? Но вес модуля несколько тонн. Как эти 18 кГ могут затормозить модуль, да еще и с десятикратной перегрузкой? Это то же самое, что воздух будет тормозить на земле грузовик, движущийся со скоростью 9 м/с = 33 км/час (считая, что плотность воздуха равна 1 кг/м³). Значение импульса mv для воздуха осталось тем же. 

Заранее благодарен за разъяснение моего невежества! 

В конце концов, ускорению всё равно, какой у него знак: плюс или минус, если для разгона от 0 до 8 км/сек требуются 3 ступени, то столько же требуется и для обратной операции: от 8 до 0. Разница лишь в трении о воздух. Ужели оно может заменить целых три ступени?
В качестве замены ступеней мне предложили воспользоваться формулой Ньютона для сопротивления воздуха при движении со сверхзвуковой скоростью.

 Ньютон, конечно, был гением и за много веков вперед знал о проблемах полетов со сверхзвуковой скоростью.
 Теперь понятно, как ни у кого не вызывают сомнения официальные цифры (применим для Союза-9):
 ρ – плотность кг/м³ = 0.001 (на 50 км);
 S – площадь м² = 3.5 (при диаметре 2.1 м);
 U - скорость м/с = 4000 (оценил по графику выше);
 α – угол атаки = почти 90°.
 Подставляем и считаем: 0.001х3.5х16000000=56000 кгм/с². Эта сила сообщает СА (2200 кг) ускорение (R=ma), равное  25.5 м/с², или 2.6g. Вот почему при 9 км/сек возникает десятикратная перегрузка.
 Как же так получилось, что третий закон Ньютона (Действие равно противодействию) пришел в конфликт с этой формулой Ньютона же?
 А никакого конфликта: обычная фальсификация!
 Что выражает этот закон? Да вариант первого закона: F=ma. Масса - это плотность воздуха, умноженная на объем за время пролета. Как я и считал, делая оценку в 1.3. Объем=SL при угле атаки 90°. L=Ut (для простоты). Т.е. сила пропорциональна aU. Осталось выразить ускорение через известную нам скорость и можно пить компот. Собственно, мы знаем, как это сделал Ньютон: a=U/t. Посмотрим на эту запись со стороны скорости: U=at. Откуда она? Правильно: U=U0+at. Т.е. в формулу Ньютона должна входить не скорость объекта, а ПРИРАЩЕНИЕ скорости: а=(U-U0)/t, и член aUt=U(U-U0). Когда мы используем запись U², мы подразумеваем: какая сила подействует на тело, движущееся со скоростью U, если оно затормозит за рассматриваемое время (1 сек в 1.3). Как там говорил Шендерович: всё кругом вранье?!

Моё рассмотрение закона Ньютона совсем не устроило моих друзей-физиков: школьное упрощение, искажающее процесс (закон сохранения энергии дает результат, согласованный с результатом по формуле Ньютона). Специально для них приведу более сложные выкладки.
Итак, по основному закону динамики (второй закон Ньютона), скорость изменения импульса тела во времени равна результирующей силе, приложенной к этому телу. Или F=MΔv/Δt,  где и F и Δv - векторные величины, М - масса тела.
Первое, что мы видим в формуле Ньютона - сила равна скалярной величине, что указывает на интегральность оценки. Как она могла возникнуть?
Запишем изменение силы во времени  ΔF=ΔmΔv/Δt, так как сила зависит лишь от массы воздуха, заметаемого СА (неупругое столкновение) . Δm=ρSvΔt. Получаем: ΔF=ρSvΔv.  Ну, а теперь возьмем интеграл от U до нуля (т.е. по всей массе воздуха вдоль трассы): F=ρSU²/2.
Узнаете формулу Ньютона (и тут он завысил результат вдвое)? Что и подтверждает наше предположение - формула Ньютона дает интегральную оценку, какую силу необходимо применить, чтобы полностью затормозить объект, движущийся со скоростью U. И вполне естественно, если СА за секунду сбросит скорость с 8 км/с до нуля на высоте 50 км, то на космонавта подействует ускорение в 10g. А если распределить это ускорение на гагаринские 16 минут торможения, то и перегрузка за секунду составит 0.01g, что в точности составляет соотношение весов СА и  набегающего воздуха, как и было предположено до появления в обсуждениях формулы Ньютона (на примере автомобильных 33 км/час). Вот мы никогда и не видели в небе метеоритов, летящих по параболе (как, впрочем, и ни одного горящего спускаемого аппарата - такая сила не вызовет горения: посмотрите в 1.3 на фото СА Гагарина сразу после приземления). Естественно, если мы хотим точно посчитать силу по всей траектории, то мы должны учесть и изменение параметра ρ от высоты. Но эта задача и не ставилась. Главное - убедиться, что Ньютон фальсифицировал формулу.
И что Вы думаете, я что-то доказал? Нет, мне сообщили, что если за секунду затормозить с 8 км/с, то это будет 800g, а не 10g.  Очередное объяснение, что это Ньютон говорит о 10g, а не я, не помогло. Пришлось лезть в интернет в поисках аналогичной задачи. И она нашлась в журнале "Квант", издаваемом МФТИ: Митрофанов А. "Полеты в струе и наяву", 1991, № 9, с. 2-10.
 http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D1%8B_%D0%B2_%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B5
 Задача 1 полностью соответствует нашей.
 Итак, автор начинает правильно: F=Δp/Δt, или F=mΔv/Δt (этого он не пишет, но это есть определение импульса Δp=mΔv).
 массу он оценивает верно: ρSvΔt, но формулу не записывает, а просто сообщает: в единицу времени, тем самым не акцентируя внимание на Δt.
 И тут, внимание, он совершает легкое движение руки (как и Ньютон):
 F=Δp/Δt =mvN, где m - масса молекулы, а N - их количество, выраженное через скорость v (как я уже писал, mN=ρSv за единицу времени).
 Вот он обман = вместо Δv/Δt записали v (подразумевая на словах v/Δt), а для визуального обмана записали не mNv, а mvN, намекая на N импульсов (типичный пример нейропрограммирования).
 И вот так формула: F=ρSvΔv превратилась в F=ρSv² - это ответ на задачу 1.
 Вот пожалуйста: элегантная замена Δv на v путем опускания члена Δt  в формуле и визуального впечатления, создаваемого переменой места буквы в формуле. Бинго! Вот четкая формулировка подмены: формула F=mΔv/Δt  была заменена на F=vΔm/Δt.
 Кстати, был применен еще один элемент нейропрограммирования: вместо простой и ясной формулы ρSvΔt были записаны еще две формулы и введены два неиспользующихся параметра. Таким образом всё внимание концентрируется на переходе от второй формуле к третьей - правильно ли были произведены подстановки (один из паразитных параметров помещен ниже формулы, хотя более уместен выше, где идет речь об определении массы, там и необходимо провести все подстановки, приведя к ρSv).

А что же шаттлы? Как они опускаются? Как они гасят горизонтальную составляющую скорости? 

По формуле Циолковского, чтобы вывести одноступенчатую ракету на 1-ю космическую скорость, необходимо, чтобы начальная масса превосходила конечную в 14 раз. Очевидно, чтобы погасить, требуется аналогичное соотношение. Откуда у шаттла столько топлива? Казалось, он мог бы летать на высоте 10 км, пока трение о воздух не погасит скорость. Но посадочный вес у шаттла не 2 тонны, а 70. Чтобы несколько тонн воздушного сопротивления затормозили такую махину, летать нужно сутки. Где взять топливо? А что официальные данные? "Буран", опускаясь, сбросил скорость до 250 м/сек уже на высоте 15 км. Научная фантастика! Да и с самим "Бураном" произошла занятная история: погиб весь отряд летчиков-испытателей, кроме командира (по разным причинам, один даже от быстротечного рака, причем, последние - уже после полета). Поэтому наш шаттл летал а автоматическом режиме.
А вот еще одна уместная цитата:

 Опыты Рыкачева были удивительно просты. На одну чашку обыкновенных весов он ставил часовой механизм, вращавший в горизонтальной плоскости крестовину из четырех стержней. На конце каждого стержня укреплялась прямоугольная рамка, обтянутая материей. Меняя углы наклона рамок и накладывая на другую чашу весов гири, удавалось узнать подъемную силу всего винта. Разделив ее на четыре, — определяли подъемную силу одной наклонной плоской пластинки.
 На основе этих опытов Рыкачев сделал правильный вывод, что ньютоновская формула непригодна для определения величины подъемной силы.

Ещё немного занимательной арифметики:

Возвращаемые космические аппараты конечный участок своего полёта спускаются на парашютах с высоты примерно 10 км со скоростью около 5-10 м/с. Такой спуск занимает около 1000 секунд = 16 минут.

7 апреля в 17 часов 53 минуты 45 секунд отсек экипажа "Аполлона-13" вошёл в земную атмосферу, а в 18 часов 07 минут 41 секунду благополучно приводнился в 7,5 километрах от УДК (универсального десантного корабля) "Иводзима" = 14 минут (и это не с 10-ти, а со 120-ти).

Это называется путешествием во времени!

И, наконец, последний аспект приземления: горит обшивка. И горит минут десять, пока СА не сбросит скорость. Красивое должно быть зрелище для наблюдателя на поверхности Земли: летит метеорит, горит, но не падает. И так несколько тысяч километров! Зрители, ау! Отзовитесь, кто видел! А вокруг - тишина. Nobody came. Даже в воспоминаниях спасателей нет ни единого упоминания. А ведь сколько СА опустилось уже - не счесть. И это - большая жирная точка на космических полетах!

Кстати, о горении: видел передачу о конструкторе "Бурана" (13.04.2010, РТР, "Генерал звездных войн"). До этого он занимался "мини-шаттлами" ("Спираль"), так как реактивные самолеты на высоте несколько десятков километров упирались в тепловой слой - горела резина. Поэтому и появилась идея космических челноков-истребителей, чтобы обойти этот слой (они стартовали с самолетов-носителей). Что за слой такой? Чем выше - тем воздух разряженнее и, тем самым, холоднее. Может нам рассказывают сказки о космическом холоде? А если плотность атмосферы на высоте 50 км такая же, как и на поверхности земли, то и затормозить можно, и комфортно приземлиться. И космические полеты тогда не сказка. Впрочем, тогда возникают более серьезные проблемы при выходе на орбиту. И опять так на так получается.

Добавление 16.09.2011: приземление экипажа МКС
Обычно всё текущие события обсуждаются на форуме, но надо рассмотреть много скриншотов, сравнивая изображения. Поэтому сделано добавление в основной текст.
Сегодня приземлился экипаж из трех человек: http://www.newsru.com/russia/16sep2011/yurigagarin.html
Съемки продемонстрировали интересный эффект: сплющивание купола.

Этот эффект может возникнуть, лишь если натяжение строп недостаточно, т.е. скорость СА мала. Вот как в момент приземления, когда СА уже на земле, а купол еще движется:

Вызывает удивление фото из репортажа НТВ:

Совсем другой купол!
 Компьютерная графика? Зачем? Ужели у НТВ не было возможности получить реальные снимки?
 Но хочется обратить внимание еще на одну деталь: как висит СА под куполом.
 На картинке НТВ явно видно, что под углом. А вот на видео - симметрично:

А как должно быть? Посмотрим на эти два кадра:

Видно, что канат находится сбоку от центра симметрии СА - в отдельном люке рядом с центральным. Т.е. СА действительно должен висеть под углом, близким к фото НТВ.
Какой же напрашивается вывод?
Нам продемонстрировали спуск не СА, а какой-то легкой модели (потому купол и флуктуировал).
Посмотрите на облако поднявшегося грунта и на лежащий СА, к которому еще никто не подошел. Где следы удара?
Железяку на последнем снимке даже не сбрасывали. Оно и понятно - зачем травмировать космонавтов?!
А вот и замечательное подтверждение этого предположения: только приземлившийся СА Союза-24.

Видно, что канат от парашюта закреплен в люке слева на снимке.
Это означает, что СА в воздухе должен иметь наклон вправо - в противоположную  сторону.
А он почему-то ударился о грунт той же стороной, где и люк - левой.

При посадке срабатывают двигатели мягкой посадки, расположенные под теплозащитным экраном (на днище). Где следы обгорелой сухой травы?