Kuinka tehokkaita Falcon 9: n ensimmäisen vaiheen ritilät ovat viimeisten sekuntien aikana ennen laskeutumista?
Posted on
Tässä vastauksessa käsitellään kolmea tapaa, joita Falcon 9: n 1. vaihe käyttää asenteen hallintaan paluun ja laskeutumisen aikana. Ne ovat: kylmät typpisuihkut, ”hyperääniset” ritilän evät ja moottoreiden työntövektorit.
Siellä huomautetaan, että ritilän evät liikkuvat jopa laskeutumisen viimeisinä sekunteina. I ehdotin , että kuten Tyrannosaurus Rexin etuvarret – ne voivat liikkua, kun se liikkuu, mutta se ei tarkoita, että he tekevät välttämättä mitään hyödyllistä.
Seuraavat kysymykset ja niiden vastaukset ovat merkityksellisiä:
Sisään tätä twiittiä ja kuvaa, Elon Musk kutsuu heitä ” hypersonic grid eviksi ”.
Kysymykseni on Kuinka tehokkaita Falcon on 9 ensimmäisen vaiheen ruudukkoa viimeisten sekuntien aikana ennen laskeutumista ?
Etsin jotain kvantitatiivista ja jonkinlaista tukevaa tietoa mieluummin kuin mielipiteitä. Kiitos!
Nopeudet ovat korkeintaan muutama sata km / h ja tietysti jopa Minusta tuntuu, että koska ne ovat todella pieniä ja enimmäkseen reikiä, näillä nopeuksilla , ne eivät ole merkittävästi tehokkaita, mutta ne liikkuvat joka tapauksessa, koska yksinkertaisesti on turvallisempaa, ettei ohjauskoodissa ole mitään, joka sammuttaa heidät, mikä vähentää yhtä mahdollista vikatilaa.
Uskon myös, että muutaman viimeisen sekunnin aikana ennen laskeutumista, missä nopeus on pieni ja nopea asennonkorjausaika on ratkaisevan tärkeää, vain työntövoimavektorointi on hyödyllinen Falcon 9: n 1. vaiheen asennon hallinnassa.
Joten jos he ovat todellakin tehoton lopussa, bonuspisteitä selitykselle, miksi he liikkuvat edelleen! 🙂
Tässä on video varhaisesta niveltestistä (yhtään lehmää ei vahingoitettu). Noin klo 01:20 ne pyörivät ja myös raketti alkaa liikkua. Onko tämä syy ja seuraus? Onko se oikea suunta ?:
Kommentit
Ruudukko-evät ovat pääsääntöisesti hyviä subääni- ja yliäänilentoon. He eivät ole kovin hyviä trans-sonic-lennolla. Mitä heiltä puuttuu, ne muodostavat määrän. Ne ovat kuitenkin hieman vetäviä, mutta se on hyvä asia tässä.
@ tl8 OK hyvä tietää! Transsonic-tilassa tiedätkö, aiheuttavatko ne ongelmia tai epätasaista käyttäytymistä vai eivätkö he vain toimi tehokkaasti siinä vaiheessa?
@ tl8 … keskusteltu Gagarinissa ' opinnäytetyö! En olisi koskaan uskonut, että Wikipedian artikkeli ruudukon evistä, kiitos.
" Noin klo 01.20 ne pyörivät ja raketti alkaa pyöriä hyvin " Suuntauksen perusteella, jonka ne ' pyörivät, minusta näyttää siltä, että ne ' yrität itse asiassa pysäyttää rullan.
Vastaa
Ruudukon evät ovat kriittinen ohjauspinta Paluu Falcon 9: n ensimmäiseen vaiheeseen, mutta niistä on hyötyä vain tietyillä lennon osilla sen jälkeen, kun toinen vaihe on erotettu.
Ristikkorimat eivät tarjoa käytännössä mitään valvontavaltuuksista laskeutumiseen viimeisten sekuntien aikana laskeutumisprosessi, kun ”laskeutumispolku” on alkanut. Laskeutumispalon ollessa toiminnassa raketilla on huomattava ohjausvalta (suuntaussuunta sekä laskeutumisnopeuden aleneminen) rakettimoottorin (moottorien) kardaaninohjausmekanismista.
Ristikkorimat olivat kuitenkin kriittinen ohjauspinta paluumatkan aikaisemman osan joissakin vaiheissa. Haluan jakaa sen vaiheittain:
ilmakehän ulkopuolella , noin ensimmäisen minuutin aikana erottamisen jälkeisestä lennosta: ruudukon evät ovat hyödyttömiä , koska niitä varten ei ole riittävästi ilmakehän massaa vuorovaikutuksessa.
ilmakehän merkintä , kun lasku jatkuu ja paksun alku ”ilmapiiri on kohdattu.Ristikkorimat ovat mahdollisesti jonkin verran hyödyllisiä, mutta rajoitti edelleen huomattavan ohut ylempi ilmakehä. / li>
tiheämmän ilmakehän kohdalla , tässä vaiheessa näyttämön pinnat alkavat lämmetä liikaa, riittävästi aiheuttamaan vaurio, jos sitä ei käsitellä. SpaceX: n uuden lähestymistavan mukaan kolme yhdeksästä ensimmäisen vaiheen moottorista on tarkoitus palata ilmakehään ”uudelleenkäyttöön”. Paljon valvontavaltuuksia on laskeutumisvaiheeseen saakka kardaanipyöritysrakettimoottoreilta. Ruudukon evät eivät ole tarpeen tässä laskeutumisen vaiheessa.
korkealla, suurella nopeudella yliäänen laskeutuminen Ristikkorimat toimivat hyvin yliäänitaajuudessa ja ovat erittäin hyödyllinen tässä, samoin kuin ainoa menetelmä, jolla raketti on hallinnassa tässä vaiheessa.
transonic lento. Täällä raketti siirtyy yliäänen nopeudesta äänenvoimakkuuden nopeuteen (yksinkertaisesti johtuen ilmakehän vastuksesta, joka jatkuvasti hidastaa laskeutumisvaihetta), ja kohtaa paljon ”transonic buffet”, jossa osa raketin pinnoista on yliäänellä samalla kun muut osat kohtaavat aliäänen virtausta. Ristikkorimat ovat yleensä tehoton transonisessa järjestelmässä.
alitaajuinen lasku . Kun rakettivaihe on alle nopeuden noin 0,9 – 0,8 Mach, ruudukon evät ovat jälleen erittäin hyödyllinen ja ainoat käytettävissä olevat hallintapinnat, jotka auttavat ”osoittamaan” rakettia, kunnes lasku alkaa. Raketti hidastaa aluksi ilmakehän vastukseen asti, kunnes laskuasteen painovoima on yhtä suuri kuin vaiheessa olevan vetovoima; tässä vaiheessa vaihe rea ches mitä kutsutaan ”terminaaliseksi nopeudeksi”. Ruudukon evät ovat hyödyllisiä kaiken tämän aikana.
lasku palaa ampuminen : ruudukon evän arvo laskee nopeasti, kun nopeus pienenee nopeasti satojen kilometrien päätynopeudesta alle muutamaan metriin sekunnissa. Ruudukon evän tehokkuus on ilmavirran nopeuden funktio, joten ruudukon evät eivät todellakaan tee mitään tai tekevät mitään laskeutumisen ja laskeutumisen viimeisissä sekunneissa
.
Kommentit
Näyttää siltä, että sillä on huippuluokan vastaus, kiitos! Mutta voitko lisätä jonkinlaisen linkin varmuuskopioimaan " … käytännössä kukaan valvontaviranomaisesta … laskuprosessin viimeisissä sekunneissa, kun ' polttamisen lasku ' on alkanut. " erottaa se mielipiteestä? Se ' tuntuu myös minulta, mutta olen ' esittänyt kysymyksen, koska olen ' m etsit jotain mitä voin mainita. Tarkoitatko myös vain " viimeisissä sekunneissa " vai kaikkia " kerran " laskeutuminen polttaa " on myös alkanut "? Kun sanot " Ruudukon tehokkuus on ilmavirran nopeuden funktio " – mikä toiminto? Onko siitä juoni?
Kysymyksessä olevassa videossa näkyy myös ruudukon evät ', jotka näkyvät ' tehdä jotain pienellä nopeudella, ja kuten täällä mainittiin, tämän artikkelin teksti ehdottaa heille vaikuttavat rullaan.
Hmm. Vastaukseni perustuu enemmän fysiikkaan, joten minulla ' ei ole linkkiä. Mutta kysymyksesi on hyvä. Mielestäni paras vastaus on: neljän ovikokoisen ristikkorimun valvontaviranomainen, kun laskeutumisnopeus on pieni näissä viimeisissä sekunneissa, on yksinkertaisesti suuruusluokkaa tai kaksi pienempi kuin mahdollinen xy (sivusuunnassa) voima lavan pohjalla gimballed-moottorista riippumatta siitä, palavatko yksi vai kolme moottoria.
Minulle on järkevää, siis tyrannosaurus-etujalkojen metafora. Jos ymmärrän oikein, ruudukkokuvion piirteet voidaan ajatella (karkeasti ainakin) lentolippuina, ja jos niiden pitäisi olla ( jälleen karkeasti ) lineaarinen funktio nopeuden? Ehkä voit lisätä karkean arvion viimeisten sekuntien nopeudesta verrattuna nopeuksiin, joissa ne ovat todella tehokkaita? Fysiikkaan perustuvissa vastauksissa voidaan käyttää numeroita!
