Jak efektivní jsou ploutve sítě 1. stupně Falcon 9 v posledních několika sekundách před přistáním?
Posted on
Tato odpověď pojednává o třech metodách, které 1. stupeň Falcon 9 používá k ovládání postoje během opětovného vstupu a přistání. Jsou to: trysky studeného dusíku, „hypersonické“ mřížkové ploutve a vektorování tahu motorů.
Je zde zdůrazněno, že mřížová žebra se pohybují i v posledních sekundách přistání. Navrhl jsem , že se stejně jako přední paže Tyrannosaura Rexe mohou pohybovat, když se pohybují, ale to neznamená, že nutně dělají něco užitečného.
Následující otázky a jejich odpovědi jsou relevantní:
V tento Tweet a obrázek, Elon Musk jim říká „ hypersonické mřížkové ploutve „.
Moje otázka je Jak efektivní je Falcon 9 ploutví 1. stupně v posledních několika sekundách před přistáním ?
Hledám něco kvantitativního a spíše s nějakými podpůrnými informacemi než s názory. Díky!
Rychlost je maximálně několik set km / h a samozřejmě až nula. Mám pocit, že jelikož jsou ve skutečnosti docela malé a většinou díry, při těchto rychlostech nejsou výrazně účinné, ale stejně se stále pohybují, protože je prostě bezpečnější nemít v řídicím kódu nic, co by je vyplo, čímž by se snížil jeden možný poruchový režim.
Také věřím, že v posledních několika sekundách před přistáním, kde rychlost je nízká a rychlá doba korekce postoje je zásadní, pouze vektorování tahu je užitečné pro ovládání postoje v 1. fázi Falcon 9.
Takže pokud jsou nakonec neúčinné, bonusové body za vysvětlení, proč se stále pohybují! 🙂
Zde je video z časného testu artikulace (žádné krávy nebyly poškozeny). Kolem 01:20 se otáčejí a raketa se také začne pohybovat. Je to příčina a následek? Je to správný směr ?:
Komentáře
Grid Ploutve jsou zpravidla dobré pro podzvukové a nadzvukové lety. S transsonickým letem nejsou moc dobří. Co jim chybí na velikosti, tvoří mnoho. Jsou sice trochu drzé, ale to je tady dobrá věc.
@ tl8 OK, dobré vědět! Když jste transsonikální, víte, jestli způsobují problémy nebo nevyzpytatelné chování, nebo v tom bodě prostě nejsou efektivní?
Šokové kužele zabraňují účinnému proudění vzduchu přes ploutve. Chápu to tak, že když je maximální odpor. en.wikipedia.org/wiki/Grid_fin
@ tl8 … diskutováno v Gagarin ' s teze! Nikdy bych si nemyslel, že existuje článek z Wikipedie o ploutvích mřížky, díky.
" Kolem 01:20 se otáčí a raketa se začne valit, když dobře " Podle směru, kterým se ' otáčejí, to na mě vypadá, že ' skutečně se pokoušíte zastavit roli.
Odpovědět
Ploutve mřížky jsou kritickým ovládacím povrchem vrací první stupeň Falcon 9, ale jsou užitečné pouze během určitých částí letu poté, co se druhá fáze oddělí.
Ploutve mřížky neposkytují prakticky žádnou z kontrolních autorit sestupné fázi v posledních sekundách proces přistání, jakmile bylo zahájeno „přistávací vypalování“. Když je přistávací hořák v provozu, má raketa značnou kontrolní autoritu (směrové míření i snižování rychlosti sestupu) z kardanového mechanismu na raketových motorech.
Mřížová žebra však byla m kritický kontrolní povrch během některých fází dřívější části reentry. Dovolte mi rozdělit to podle fází:
mimo atmosféru , během první minuty postseparačního letu: ploutve mřížky jsou zbytečné , protože pro ně není dostatek atmosférické hmoty komunikovat s.
atmosférický vstup , jak sestup pokračuje a samotný začátek „silnějšího“ „došlo k atmosféře.Mřížová ploutve jsou možná výhodou, ale omezená stále pozoruhodně tenkou horní atmosférou.
narušení hustší atmosféry , zde by se povrchy pódií začaly nadměrně zahřívat, což by způsobilo poškození, pokud není adresováno. Nový přístup společnosti SpaceX spočívá v odpálení tří z devíti motorů prvního stupně, aby se „retropropulzivně“ vrátily do atmosféry. Mnoho kontrolních autorit je k dispozici pro sestupnou fázi z kardanových raketových motorů. Ploutve mřížky jsou v této fázi sestupu nepotřebné .
nadzvukový sjezd s vysokou nadmořskou výškou Síťové ploutve fungují dobře v nadzvukovém letovém režimu a jsou velmi užitečné zde a také jediná metoda, kterou má v tomto okamžiku raketa pro kontrolní autoritu.
transonic letu. Toto je místo, kde raketa přechází z nadzvukové na podzvukovou rychlost (jednoduše kvůli atmosférickému odporu, který neustále zpomaluje sestupnou fázi), a naráží na velké množství „transonického bufetu“, kde je část povrchu rakety v nadzvukovém toku zatímco ostatní části narážejí na podzvukový tok. Ploutve mřížky jsou v transonickém režimu obecně docela neúčinné .
podzvukové klesání . Jakmile je stupeň rakety pod rychlostí přibližně 0,9 až 0,8 Mach, mřížová ploutve jsou opět velmi užitečné a jediné dostupné ovládací plochy, které pomáhají „namířit“ raketu, dokud není zahájeno vypalování přistání. Raketa zpočátku zpomaluje, protože na atmosférický odpor, a to až do doby, kdy se gravitační síla na sestupném stupni rovná síle odporu na jevišti; v tomto bodě je stupeň rea ches, čemu se říká „koncová rychlost.“ Ploutve mřížky jsou během toho všeho užitečné.
přistávací vypalování : Hodnota mřížkové ploutve rychle klesá, protože rychlost rychle klesá z několika set kilometrů za hodinu konečné rychlosti na méně než několik metrů za sekundu. Účinnost mřížových ploutví je funkcí rychlosti proudu vzduchu, takže mřížové ploutve v posledních několika sekundách sestupu a přistání opravdu dělají málo nebo nic .
Komentáře
Vypadá to, že má předpoklady pro špičkovou odpověď, díky !! Ale můžete přidat nějaký druh odkazu k zálohování " … prakticky žádného z kontrolních orgánů … v posledních sekundách procesu přistání, jakmile ' přistání vypalování ' začalo. " odlišit ho od názoru? To je ' také můj pocit, ale položil jsem otázku ' protože jsem ' m hledám něco, co mohu citovat. Myslíte tím pouze " v posledních sekundách " nebo všech " jednou " přistávací vypalování " také začalo "? Když řeknete " Účinnost mřížkové ploutve je funkcí rychlosti proudu vzduchu " – jakou funkci? Existuje nějaký graf?
Video v otázce také ukazuje ploutve mřížky ', které se objevují ' dělat něco nízkou rychlostí a jak je uvedeno zde , text v tomto článku naznačuje, že ovlivňují roli.
Hmm. Moje odpověď je založena více na fyzice, takže ' nemám odkaz. Ale vaše otázka je dobrá. Myslím, že nejlepší odpověď je: kontrolní autorita čtyř mřížových ploutví o velikosti dveří, jakmile je rychlost sestupu v těchto posledních sekundách nízká, je jednoduše řádově nebo dva menší než možná síla xy (do strany) na spodní části pódia k dispozici z hnacího motoru (motorů), ať už svítí jeden nebo tři motory.
Dobře, to mi dává smysl, tedy metafora předních nohou tyranosaura. Pokud tomu dobře rozumím, lze funkce ve vzoru mřížky považovat (alespoň přinejmenším) za profily křídel a jako takové, pokud by jejich účinek byl ( opět zhruba ) lineární funkce rychlosti? Možná můžete přidat hrubý odhad rychlosti v posledních několika sekundách proti rychlostem, kde jsou skutečně efektivní? Odpovědi založené na fyzice mohou používat také čísla!
