Dette svaret diskuterer de tre metodene som Falcon 9 første trinn bruker for holdningskontroll under innreise og landing. De er: kalde nitrogenstråler, «hypersoniske» gitterfinner og skyvevektorer av motorene.

Det påpekes der at gitterfinnene beveger seg selv i de siste sekundene av landing. Jeg foreslo at de i likhet med de fremre armene på Tyrannosaurus Rex – kan bevege seg når den beveger seg, men det betyr ikke at de nødvendigvis gjør noe nyttig.

Følgende spørsmål og deres svar er relevante:

Hva er funksjonen til de hypersoniske rutenettene på SpaceXs booster?

Hvor lenge forblir F9 første trinn hypersonisk under kontroll av rutenettene?

Mislyktes CRS-6-landing fordi styrefinnene er ineffektive ved lav hastighet?

I denne Tweet og bildet kaller Elon Musk dem « hypersoniske rutenettfinner «.

skriv inn bildebeskrivelse her

Spørsmålet mitt er Hvor effektiv er Falcon 9 1. trinns nettfinner de siste sekundene før landing ?

Jeg ser etter noe kvantitativt, og med en slags støtteinformasjon, snarere enn meninger. Takk!

Hastighetene er maksimalt noen hundre km / t og selvfølgelig ned til null. Min følelse er at siden de faktisk er ganske små og stort sett hull, ved disse hastighetene , er de ikke vesentlig effektive, men de fortsetter å bevege seg uansett fordi det rett og slett er tryggere å ikke ha noe i kontrollkoden som slår dem av, og derved reduserer en mulig feilmodus.

Jeg tror også at de siste sekundene før landing, hvor hastighet er lav og rask holdningskorrigeringstid er avgjørende, bare skyvevektorering er nyttig for holdningskontroll av Falcon 9 første trinn.

Så hvis de er faktisk ineffektiv på slutten, bonuspoeng for en forklaring på hvorfor de fortsetter å bevege seg! 🙂

Her er en video av en tidlig test av artikulasjonen (ingen kyr ble skadet). Rundt 01:20 roterer de, og raketten begynner også å rulle. Er dette årsak og virkning? Er det riktig retning ?:

Kommentarer

  • Grid Fins er som regel bra for under-lyd og supersonisk flyging. De er ikke veldig bra med trans-sonic flight. Det de mangler i størrelse, utgjør de i antall. De er litt slepende skjønt, men det er bra her.
  • @ tl8 OK greit å vite! Når du er trans-sonisk, vet du om de forårsaker problemer eller uregelmessig oppførsel, eller er de bare ikke effektiv styring på det tidspunktet?
  • Støtkeglene forhindrer effektiv luftstrøm gjennom finnene. Min forståelse er at det er når toppdrag er. no.wikipedia.org/wiki/Grid_fin
  • @ tl8 … diskutert i Gagarin ' s avhandling! Jeg hadde aldri trodd det var en Wikipedia-artikkel om rutenett, takk.
  • " Rundt 01:20 roterer de, og raketten begynner å rulle som vel " Basert på retningen de ' roterer, ser det ut til at de ' prøver faktisk å stoppe rullen.

Svar

Gitterfinnene er en kritisk kontrollflate til tilbake Falcon 9 første etappe, men er bare nyttige under visse deler av flyet etter at andre etappe har skilt seg.

Rutenettene gir praktisk talt ingen av kontrollmyndighetene til det synkende stadiet i de siste sekundene av landingsprosessen, når «landing burn» har startet. Når landingsforbrenningen er i drift, har raketten betydelig kontrollmyndighet (retningsretning, samt reduksjonshastighetsreduksjon) fra kardanmekanismen på rakettmotoren (e).

Imidlertid var gitterfinnene den kritiske kontrollflaten i noen faser av den tidligere delen av gjeninntredelsen. La meg dele det opp i faser:

  • utenfor atmosfæren , i løpet av det første minutt av flyet etter separasjon: rutenettene er ubrukelige , da det ikke er tilstrekkelig atmosfærisk masse for dem å samhandle med.
  • atmosfærisk oppføring , når nedstigningen fortsetter og helt begynnelsen av «tykkere «atmosfære oppstår.Rutenettfinnene er muligens til fordel, men begrenset av den fortsatt bemerkelsesverdige tynne øvre atmosfæren. / li>
  • møter den tettere atmosfæren , det er her sceneflatene vil begynne å varme opp for mye, tilstrekkelig til å forårsake skade hvis ikke adressert. SpaceX nye tilnærming er å skyte tre av de ni første-trinns motorene for å «retropropulsivt» komme inn i atmosfæren igjen. Mye kontrollmyndighet er tilgjengelig for det synkende stadiet fra rakettmotorene. Gitterfinnene er unødvendige i denne fasen av nedstigningen.
  • supersonisk avstamning med høy høyde og høy hastighet Rutenettene fungerer godt i det supersoniske flyregimet, og er veldig nyttig her, så vel som den eneste metoden raketten har for kontrollmyndighet på dette punktet.
  • transonic flight. Det er her raketten overgår fra supersonisk til subsonisk hastighet (ganske enkelt på grunn av den atmosfæriske luftmotstanden som kontinuerlig bremser det nedadgående trinnet), og møter mye «transonic buffet», der en del av rakettens overflater er i supersonisk strøm mens andre deler støter på subsonisk flyt. Rutenettene er generelt ganske ineffektive i det transoniske regimet.
  • subsonisk nedstigning . Når rakettstadiet er under ca Mach 0,9 til Mach 0,8 hastighet, er gitterfinnene igjen veldig nyttig og de eneste kontrollflatene som er tilgjengelige for å hjelpe «peke» raketten til landingsforbrenningen er startet. Raketten fortsetter å avta i utgangspunktet pga. til atmosfærisk luftmotstand, frem til det tidspunktet tyngdekraften på det synkende scenen er lik dragkraften på scenen; på dette punktet reagerer scenen ches det som kalles «terminalhastighet.» Gitterfinnene er nyttige under alt dette.
  • landing brannskyting : nettfinneverdien faller raskt ettersom hastigheten raskt synker fra flere hundre kilometer i timen med terminalhastighet til mindre enn noen få meter per sekund. Grid fin effektivitet er en funksjon av hastigheten til luftstrømmen, så rutenettene gjør egentlig lite eller ingenting i løpet av de siste sekundene av nedstigningen og landing .

Kommentarer

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *