중력 회전 : 제로 공격 각을 따라 방향을 바꾸는 방법

로켓이 얼마나 안정적인지에 따라 다릅니다. 로켓이 공기 역학적으로 안정적이라면, 즉 압력 중심이 질량 중심 뒤에 있다는 의미라면, 로켓은 공기 역학만으로도 속도 벡터 (공격 각 0)로 전환 될 가능성이 높습니다.

중력 회전은 가능한 최소한의 수동 조작에 최적화되어 있습니다. 완벽한 중력 회전을 제외한 모든 발사 궤도는 공격 각도를 추가하여 로켓의 속도 벡터를 강제로 변경하는 데 약간의 에너지 (추진기 연료 또는 지느러미에서 드래그)를 사용합니다. 발사 직후, 턴 방향으로 약간 수직에서 벗어난 초기 작은 기동이 있습니다. 중력으로 인한 가속은 시간이 지남에 따라 로켓의 속도 벡터를 바꾸며 이상적으로는 의도 한 궤도의 근점에서 수평 자세가됩니다. 일반적으로 바람, 난기류 및 기타 장애를 보상하기 위해 약간의 조작이 필요합니다. 여기에 포함 된 자유 변수는 시작 기동 최종 자세, 로켓의 추력 곡선, 로켓의 에어로 속성 등입니다.

특정 중력 회전에 대한 회전 속도를 결정하는 정확한 수학을 모릅니다. ,하지만 그것은 로켓의 지구 중심 관성 프레임 총 가속도의 단위 방향을 가져 와서 그것을 로켓의 body-yz (body-x는 앞쪽) 평면에 투영하고 각속도에 대해 코사인을하는 것을 포함합니다.

로켓이 공기 역학적으로 불안정하거나 CoP가 CoM의 전방에 있거나 CoP가 CoM에 매우 근접한 상태에서 약간 안정적인 경우 중력 회전을 유지하기 위해 능동적 인 제어가 필요합니다 (일반적으로 컴퓨터 안내). 이것은 불안정한 공기 역학으로 인한 자발적인 교란을 수정하기 위해 추진기 또는 핀으로부터 더 많은 에너지를 필요로합니다. 불안정성이 높을수록 에너지가 더 많다는 것을 의미합니다.

로켓이 과도하게 불안정한 경우 : https://www.rocketryforum.com/threads/open-rocket-stability-number.122399/ , 바람으로 변하는 경향 인 “날씨”효과로 인해 코스 수정에 더 많은 에너지가 필요할 수 있습니다. 큰 지느러미가있는 다트가 횡풍과 함께 갑자기 비행 중에 부딪히면 비행 경로에 어떤 영향을 미칠지 생각해보십시오.

로켓 안정성 포럼 게시물에서 발췌 :

일반적으로 1.0의 안정성을 목표로하고, 안정성 1은 무게 중심 (CG)이 압력 중심 (CP) 앞쪽의 ONE 구경 (몸통 직경)입니다. 1보다 작은 것은 약간 안정된 것으로 간주되고 1.0을 초과하는 것은 과잉 안정 (iirc)으로 간주됩니다. 지나치게 안정된 로켓은 일반적으로 수탉을 다양한 각도로 풍화 (바람으로 바뀜)를 원하며, 약간 안정된 로켓은 모든 것을 할 수 있지만 똑바로 날 수 있습니다.

설명

• 실제 궤도 로켓이 공기 역학적으로 불안정하지 않습니까? 이 토론의 대부분은 중력 회전을 수행하지 않는 모형 로켓에 더 적합 해 보입니다.
• 감사합니다! 약간의 파기 후에는 대기 아래에서 원형 궤도를 달성하는 것은 간단한 작업이 아닌 것 같습니다. 공기가없는 행성에서는 수직 추력이 중력 항력에서 각 가속도를 뺀 것을 취소하도록 회전합니다. 속도 벡터가 접선 일 때 궤도는 원형이며 추력을 절단 할 수 있습니다. 반면에 중력 회전은 자체적으로 원형 궤도로 이어지지 않는 것 같습니다. 또는 ' 무언가 누락되었습니다.
• @Elmore 일반적으로 낮은 고도에서 보내는 시간을 줄이기 위해 정상적인 지구 궤도에서 중력 회전에서 약간의 편차가 있습니다. (높은 항력) 및 기타 차량 성능 및 안전 요구 사항. “중력 회전”의 필요성은 받음각을 최소화하여 항력을 최소화 할 필요가 있기 때문입니다. 달과 같은 공기가없는 세계에서는 몇 초 동안 위로 올라와 인근 지형을 지운 다음 즉시 궤도 높이를 높이기 위해 가장 효율적인 자세 인 수평으로 전환 할 수 있습니다.
• @OrganicMarble 모르겠습니다. 얼마나 많은 로켓이 공기 역학적으로 불안정한 지. “발사 구성에서 공기 역학적으로 안정적인 궤도 발사체는 무엇입니까?”와 중복되는 항목은 없다고 생각합니다.원하는 경우 질문을 게시 할 수 있습니다.
• ' 답이 " 없음 ".