Mennyire hatékonyak a Falcon 9 1. szakaszának rácsúszójai az utolsó néhány másodpercben a leszállás előtt?
Posted on
Ez az válasz a Falcon 9 1. szakaszának a szemléletszabályozáshoz használt három módszerét tárgyalja az újbóli belépés és leszállás során. Ezek a következők: hideg nitrogénfúvókák, “hiperszonikus” rács uszonyok és a motorok tolóerő-vektorozása.
Ott kiemelik, hogy a rács uszonyai még a leszállás utolsó másodpercében is mozognak. azt javasoltam , hogy mint a Tyrannosaurus Rex elülső karjai – mozoghatnak, amikor mozog, de ez nem jelenti azt, hogy szükségszerűen bármi hasznosat csinálnának.
ezt a tweetet és képet Elon Musk “ hiperszonikus rácsúszónak nevezi “.
A kérdésem: Mennyire hatékony a Sólyom 9 első szakasz rács uszonya az utolsó néhány másodpercben a leszállás előtt ?
Valamit kvantitatív szempontból keresek, valamiféle támogató információval, nem pedig véleményekkel. Köszönöm!
A sebesség legfeljebb néhány száz km / h, és természetesen nulla. Az az érzésem, hogy mivel valójában elég kicsiek és többnyire lyukak, ilyen sebességgel nem jelentősen hatékonyak, de amúgy is folyamatosan mozognak, mert egyszerűen biztonságosabb, ha az ellenőrző kódban nincs semmi, ami kikapcsolja őket, ezáltal csökkentve az egyik lehetséges hibamódot.
Azt is hiszem, hogy a leszállás előtti néhány másodpercben, ahol alacsony, és a gyors attitűdkorrekciós idő kulcsfontosságú, csak a tolóerő vektorizálása hasznos a Falcon 9 1. szakaszának attitűdszabályozásához.
Tehát ha ezek valóban hatástalan a végén, bónuszpontok a magyarázatért, miért mozognak tovább! 🙂
Itt egy videó a csukló korai tesztjéről (egyetlen tehenet sem bántottak). 01:20 körül forognak, és a rakéta is gurulni kezd. Ez ok-okozati összefüggés? Ez a helyes irány ?:
Megjegyzések
Általános szabály, hogy a rácsos uszonyok alkalmasak szubszonikus és szuperszonikus repülésre. Nem nagyon jó transz-sonic repüléssel. Amiből hiányzik a méret, azt szám szerint pótolják. Kicsit húzósak mégis, de ez itt jó dolog.
@ tl8 OK, jó tudni! Transzsonikus állapotban tudja-e, hogy problémákat vagy szabálytalan viselkedést okoznak-e, vagy éppen nem hatékony a kormányzás ezen a ponton?
A sokk kúpok megakadályozzák a bordákon keresztüli hatékony légáramlást. Megértésem szerint ekkor van a csúcsellenállás. hu.wikipedia.org/wiki/Grid_fin
@ tl8 … tárgyalva Gagarinban ' s tézis! Soha nem gondoltam volna, hogy van egy Wikipédia-cikk a rácsuszonyokról, köszönöm.
" 01:20 körül forognak, és a rakéta gurulni kezd, ahogy jól " az általuk ' forgásirány alapján számomra úgy tűnik, hogy ' valójában megpróbálja megállítani a tekercset.
Válasz
A rácsuszonyok kritikus vezérlőfelületet jelentenek a visszatérő Falcon 9 első szakasz, de csak a repülés bizonyos részein hasznos, miután a második szakasz elszakadt.
A rácsúszók gyakorlatilag egyikét sem biztosítják az ellenőrzési jogosultságnak az ereszkedő szakaszba az utolsó másodpercekben. a leszállási folyamat, miután megkezdődött a “leszállási égés”. Működő leszállási égés esetén a rakétának jelentős ellenőrzési jogköre van (iránymutatás, valamint süllyedési sebességcsökkentés) a rakétamotor (ok) kardántengelyétől.
A rácsúszók azonban a kritikus kontrollfelület a visszatérés korábbi szakaszának egyes fázisaiban. Hadd bontsam le fázisok szerint:
légkörön kívüli , a szétválasztás utáni repülés kb. percében: a rácsúszók haszontalanok , mivel nincs elég légköri tömeg számukra kölcsönhatásba lépni.
légköri bejegyzés , ahogy az ereszkedés folytatódik és a “vastagabb” legeleje “légkör találkozik.A rácsúszók valószínűleg előnyösek, de a még mindig rendkívül vékony felső légkör korlátozza.
sűrűbb atmoszférával találkozva , a színpadfelületek itt kezdenek túlzottan melegedni, ami elegendő ahhoz, hogy kár, ha nem foglalkoznak vele. A SpaceX újszerű megközelítése az, hogy a kilenc első fokozatú motorból hármat beindítanak, hogy “retropropulatív módon” visszatérjenek a légkörbe. A leereszkedési szakaszig sok irányítási jogosultság áll rendelkezésre a kardántengelyes rakétamotoroktól. A rács uszonyai nem szükségesek ebben a süllyedési szakaszban.
nagy magasságú, nagy sebességű szuperszonikus süllyedés A rácsuszonyok jól működnek a szuperszonikus repülési rendszerben, és nagyon hasznos itt, valamint az egyetlen módszer, amellyel a rakéta ezen a ponton rendelkezik ellenőrzési jogosultságokkal.
transzkonikus repülés. Itt lép át a rakéta a szuperszonikusról a szubszonikus sebességre (pusztán annak a légköri húzásnak köszönhetően, amely folyamatosan lassítja az ereszkedési fázist), és rengeteg “transzkonikus büfével” találkozik, ahol a rakéta felületeinek egy része szuperszonikus áramlásban van míg más részek szubszonikus áramlással találkoznak. A rácsúszó általában hatástalan a transzkonikus rezsimben.
szubszonikus süllyedés . Miután a rakéta fokozata 0,9 Mach és 0,8 Mach közötti sebesség alatt van, a rács uszonyai ismét nagyon hasznos és az egyetlen rendelkezésre álló vezérlő felület, amely segít a rakéta “mutatásában”, amíg a leszállási égés meg nem indul. A rakéta az elején lassan folytatódik a légköri húzásra, egészen addig az időig, amíg a gravitációs erő a leszálló szakaszon megegyezik a színpadon húzódó erővel; ezen a ponton a szakasz „végsebességnek” hívják. A rácsbordák mindezek során hasznosak.
égési égetés : a rácsúszó értéke gyorsan csökken, mivel a sebesség gyorsan csökken a végsebesség több száz kilométer / óráról másodpercenként kevesebbre, mint néhány méter. A rácsúszó hatékonysága a légáram sebességének függvénye, ezért a rácsúszó valóban alig vagy alig tesz semmit az ereszkedés és leszállás utolsó néhány másodpercében .
Megjegyzések
Úgy tűnik, hogy remek választ ad, köszönöm !! De adhat-e valamilyen linket a " biztonsági mentéséhez … gyakorlatilag az ellenőrző hatóság egyikét sem … a leszállási folyamat utolsó másodpercében, miután a ' égési leírás ' megkezdődött. " megkülönböztetni a véleménytől? Ez ' érzésem is, de én ' feltettem a kérdést, mert ' m keres valamit, amit idézni tudok. Ezenkívül csak " -re gondolsz az utolsó másodpercekben " vagy a " -re egyszerre? a " leszálló égés " is elindult "? Amikor azt mondja, hogy " A rácsúszó hatékonysága a légáram sebességének függvénye " – milyen funkció? Van-e belőle cselekmény?
Ezenkívül a kérdésben szereplő videó azt mutatja, hogy a rács uszonyai ' megjelennek ' hogy kis sebességgel tegyen valamit, és amint azt itt említettük, a ebben a cikkben található szöveg befolyásolják a dobást.
Hmm. Válaszom inkább a fizikán alapul, ezért nincs kapcsolatom '. De a kérdésed jó. Szerintem a legjobb válasz: négy ajtó méretű rács uszonyának ellenőrzési jogosultsága, ha az ereszkedési sebesség alacsony ebben az utolsó másodpercben, egyszerűen vagy két nagyságrenddel kisebb, mint a színpad alján elérhető lehetséges xy (oldalirányú) erő a kardángömbös motor (ok) ból, függetlenül attól, hogy egy vagy három motor világít-e.
Számomra van értelme, így a tyrannosaurus első lábainak metaforája. Ha jól értem, akkor a rácsmintázatban szereplő jellemzők (legalábbis nagyjából) szárnyashajóként tekinthetők, és mint ilyenek, hatásuknak ( ismét nagyjából ) lineáris függvénynek kell lennie sebesség? Esetleg hozzáadhat egy hozzávetőleges becslést az elmúlt másodpercek sebességéről és azokról a sebességekről, ahol valóban hatékonyak? A fizika alapú válaszok számokat is használhatnak!
