О проблемах спуска.

Стрелками указан замурованный люк аварийного катапультирования. Потому, что парой минут раньше в ролике он открыт и радостно блестит на солнышко:

как видим, даже трава не сгорела от пиропатронов. Полностью ролик здесь: https://www.youtube.com/watch?v=HZ9hwvg8_wk
Космонавты выбираются  из  того же отверстия, из которого вышел парашют. Выбираются сразу, шарик уже остыл. Так-то, даже чугунный утюг оставит волдырь на коже, но не двухтонный металлический шар, только что нагретый до тысяч градусов. Ну, да ладно. Вообще-то, я хотел показать только форму СА.

Так вот форма. Почему отказались от первоначальной формы шара?
Плоско-выпуклая форма днища позволяет осуществлять спуск не по баллистической траектории, а используя подъёмную силу.
Для чего это нужно?
Как я уже говорил, спуск с орбиты, едва ли не самое трудное во всей этой истории. Необходимо учитывать сразу несколько взаимоисключающих факторов. Чем круче угол входа в атмосферу, тем выше перегрузки. У меня нет данных по земной атмосфере, но на примере аппаратов, спускаемых на Венеру, можно примерно представить себе уровень сложности задачи. Известно, что первые аппараты заходили под углами 62-65гр., а перегрузки при этом достигали 450g.То есть каждый элемент станции, каждый винтик, каждый проводок становился тяжелее в 450 раз. Ни о каком спуске людей, как вы понимаете, речи не идёт даже близко.
Но проблема в том, что сделать спуск более пологим тоже нельзя! Чем длиннее спуск, тем больше времени на разогрев СА. Тем выше требования к термозащите, тем выше её вес, тем меньше надёжность.
Мы будем разбирать этапы спуска медленно. Пытаясь разобраться в хитросплетениях. Как сильно разогревается СА при заходе в плотные слои?
Считается, что на нагрев самого СА приходится 1-2% от всей мощности нагрева. Я не знаю, как это можно было знать заранее, поэтому будем считать, что Гагарину просто повезло. Вот повезло и всё тут, ибо есть вещи, которые познаются исключительно опытным путём. Остальной объём энергии расходуется на нагрев воздуха вокруг и переизлучении его в другие стороны. Стыдливо замалчивается при этом, что львиная доля этого переизлучения всё равно должна бы вернуться к СА, но что есть, то есть.
Входя в атмосферу, капсула начинает толкать воздух, организуя перед собой мощную ударную волну. Поток обтекаемого воздуха сильно ионизирован и, начиная с эпицентра волны, плазменное одеяло полностью накрывает СА. В этот момент он недоступен для радио или телесвязи. И даже для визуального наблюдения - вы просто видите метеорит, типа челябинского и всё. Не верьте роликам из кабины СА, где счастливые космонавты тыкают в клавиатуру и троллят статистов в ЦУПе - ничего этого не может быть в принципе.

С какой высоты начинаются плотные атмосферные слои? Вот это очень интересный вопрос.
Я попробовал вырезать у Кифы Васильевича (тм) этот замечательный кусочек: http://www.falsehood.me/home/1/1-3-gagarin

Плотность воздуха на высоте 50 км - 0.001 кг/м³. Сечение СА - 2.3 м. За одну секунду СА пролетит горизонтально порядка 16 000 м³. Т.е. на его массу 2.27 тонны подействует импульс силы в 16 кГ.
На высоте 10 км плотность воздуха 0.414 кг/м³ - уже 6.6 тонны. Тройная перегрузка, замечательно! Вот только действует она всего 10 секунд - пора катапультироваться через 3 км. И сколько сбросим за 10 секунд - 300 м/сек?! Да, такая перегрузка нужна на 4 минуты. Но где ж их взять?

Теперь вы понимаете весь набор вводных?!
вернёмся снова к известной картинке, воспроизведённой мной в предыдущей заметке:

Как видим, у нас есть 7(семь) с небольшим минут, чтобы погасить скорость с 7800м/сек до 100м/сек. Причём, основная потеря скорости должна произойти на последних 10-15 км, в которые мы войдём при скорости... ну, пусть будет 5км/сек. То есть, если бы атмосферы не было, то капсула прошила  это расстояние за 3 секунды. Просто посчитайте до трёх, а потом представьте себе, что за это время надо затормозить тело весом 2.2 т с 5 км/сек практически до остановки. Вот такая задача. И чтоб все живы остались, конечно.
А до этой высоты, вы можете хоть на голову встать - у вас всё равно нет достаточной плотности.
Это всё очень напоминает историю со строительством Исаакия. Когда им сказать нечего,  то они говорят, что он строился 40лет. Предполагается, что это что-то меняет. Главное, задрать глаза глубокомысленно и наморщить лоб.

Позволю напомнить особо экзальтированным про челябинский метеорит.  Он тоже входил по баллистической траектории. Последние секунды его жизни вы все видели в роликах и по КисельТВ. Ну чо? Он ведь зримо тормозил, да? Вот, как вошёл, так сразу же и остановился, правда? Хоть сейчас на парашют или прапорщиком в армию(с)
То есть не за что цепляться и тормозить. Необходимая плотность воздуха, обеспечивающая торможение, расположена очень низко и её физически не хватает.