Soru:
Aerodinamik kaldırma roket uçuşunda hiç yararlı mı?
uhoh
2016-07-09 13:32:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bir roket bir atmosferde hareket ederken, aerodinamik kuvvetin hareket yönündeki bileşenine sürükleme , buna dik olan bileşene ise kaldırma denir. . Genellikle bir roket, hareketle hemen hemen aynı yöne yönlendirilir, ancak bu tam olarak gerekli değildir. Aşağıdaki NASA resmine bakın.

Simülasyon ve uçuş rehberliği ve kontrolü için asansörün dikkate alınması önemlidir. Bu nedenle artış önemlidir.

Yine de sorum: roketler bir atmosferde hareket ederken kaldırma her zaman yararlıdır ?

Ve burada "roket şeklindeki" roketleri kastediyorum; araba şeklindeki veya uçak şeklindeki roketlerden değil, uzun, yaklaşık olarak silindirik simetrik olan ve alçak irtifalardan uzaya uçma eğiliminde olan roketler. (evet ve bu günlerde daha sık, tekrar geri adım atın).

https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/education/rocket/rktstab.html adresinden görüntü

NASA Rocket Forces

Pegasus'u "uçak şeklinde bir roket" olarak görmezden geldiğinizi varsayıyorum?
@OrganicMarble burada, şimdilik, evet. Bir arama beni şu ilginç videoya götürdü: [https://www.youtube.com/watch?v=oY3GclS5VUQ](https://www.youtube.com/watch?v=oY3GclS5VUQ) ve ardından [bu soru] (http://space.stackexchange.com/q/17108/12102).
Kanatçıklar varsa ve bunlar, hava akışını, uçuş yönüne dik bir kuvvete neden olacak şekilde saptırırsa (örneğin, direksiyon için), bu kaldırma olur. Ayrıca sürüklenmeye de neden olur.
Bu, olumsuz oylu cevapta bahsedilen CG ve CP ile ilgilidir (ben yukarı oy kullandığım). Bu, pasif anlamda, kanatsız silindirik bir roket için de olabilir.
@Steve net kaldırma, sadece tork değil. Roketlerin bileşenleri vardır ve her biri bir miktar yanal kuvvete maruz kalabilir. Her bir yan panel parçası aerodinamik kuvvetler yaşayabilir, ancak çevrenin etrafına 360 derece entegre ederseniz ve simetri nedeniyle toplamı sıfıra ulaşırsa, buna kaldırma mı diyeceksiniz?
* Anlık * bir direksiyon kuvveti olsa bile kaldırıcıdır. Yalnızca tek yönde hareket eder.
Ne kadar süre entegre olacağına, ne kadar zamana baktığına bağlı. Bir anda vektörleri çizebilir ve roketin dibinde yan tarafa doğru itilen küçük bir ok görebilirsiniz.
Sorunuzdaki tanıma göre, bu asansör.
Tamam öyleyse Benim sorumda ve iki farklı yanıtta, hepimiz bir şekilde ortalamadan sıfıra dengeleme kuvvetlerini bazı roketlerin kullandığı kanatlardan hariç tuttuk, ancak beş yorumunuz bunun gerçekten bir kaldırma kullanımı olduğuna işaret ediyor. Haklısın - yanlış oy verdim. @FredCheers'nin cevabı düzenlenir düzenlenmez, cevabı tersine çevirebileceğim. Sebatınız için teşekkürler!
Vücut kaldırmanın günümüzün öfke mikro roketlerini alt atmosferin üzerine çıkarmanın en iyi yolu olduğunu iddia ediyorum.
üç yanıtlar:
Mark Adler
2016-07-09 20:18:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bildiğim kadarıyla hayır. Silindirik bir roketi olabildiğince hafif yapmak için, yan yükleri yapıya en aza indirgemek için uçurulur - mümkün olduğunca sıfır hücum açısına yakın. Kaldırma kullanmak isteselerdi, yapının kütlesini artırarak yandan önemli sürükleme kuvvetlerini alabilirlerdi. Bu kütle artışını dengelemek için silindirik bir yapının kaldırılmasından yeterli fayda sağlanamayacaktır.

Öte yandan (sizin dışladığınız) kanatlar veya diğer kaldırma yüzeyleri, potansiyel olarak bir miktar fayda sağlayabilir. yükselişin erken kısımları. Pegasus için durum buydu.

Bu cevabı gerçekten beğendim - fizik argümanı ve pratik mühendislik sonucu üzerinden geçmek için iki cümle. Bir smaç kadar hatırlaması kolay. [https://en.wikipedia.org/wiki/Slam_dunk#Notable_Dunks](https://en.wikipedia.org/wiki/Slam_dunk#Notable_Dunks)
@RussellBorogove'nin cevabına 'kabul et' vermek zorunda kaldım. Doğru bir şekilde tahmin ettiğiniz gibi, birincil ilgim güçlü fırlatma olsa da, soru aslında bu kısıtlamaya sahip değil.
FredCheers
2016-07-09 16:43:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kendiniz söylediniz, Asansör rehberlik ve kontrol için önemlidir. Nitekim bir roket, basınç merkezi ağırlık merkezinin arka tarafında olacak şekilde tasarlanmıştır. CG ve CP arasındaki mesafeye roket kalibresinde ölçülen kalibre stabilite marjı da denir.

Kaldırma kuvvetinin yönünü ve büyüklüğünü kontrol etmek için bir roketin kanatlarını kullanabilir ve dolayısıyla roketin konumunu değiştirebilirsiniz. basınç merkezi ve dolayısıyla roketinizin atmosferdeki kararlılığı.

Bu nedenle, evet, kaldırma yararlıdır.

@Steve, haklı olduğunuza beni ikna etti. Uzay Keşfi için kullanılan roket tasarımlarının çoğu olmasa da çoğu böyle pasif kararlılıktan vazgeçti ve bunun yerine çok sayıda sensör, bir bilgisayar ve itme vektörü kullanıyor. Ama haklısın, kaldırma savaşı stabilize etmek için de kullanılabilir. Soru düzenlenene kadar aşağı oyumu geri alamam (stackexchange UI bunu zorlar) - önemsiz bir değişiklik bile yapabilirseniz, o zaman yapabilirim.
Tamam oyumu değiştirebilmek için nominal bir düzenleme yaptım.
Russell Borogove
2016-07-09 22:44:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kaldırma elde etmek için olta balıkçılığı, roketin atmosferik kesitini ve dolayısıyla sürüklemeyi artıracaktır. Herhangi bir makul saldırı açısı için, sürükleme kuvveti kaldırma kuvvetinden çok daha büyük olacaktır, bu nedenle, güçlü yükseliş için sürüklemeyi en aza indirmenin en mantıklı olduğuna inanıyorum, bu da sıfır AoA ve sıfır kaldırma anlamına geliyor. Bu aynı zamanda, Mark Adler'in belirttiği gibi, araç üzerindeki yanal gerilimleri en aza indirerek yapısal ağırlığın en aza indirilmesini sağlar.

LEO'ya yükselen büyük bir roket üzerindeki toplam sürükleme kayıplarının küçük olduğuna dikkat edin - Saturn V için, toplam ∆v harcamasının yaklaşık% 0,5'i. Düşük AoA kaldırma, sürtünmenin küçük bir kısmı olduğundan, vücut kaldırmadan elde edilen herhangi bir kazanç son derece küçük olacaktır.

Elbette, güçlü bir çıkış sırasında sıfır AoA'dan küçük gezintiler olmalıdır (umarız sadece küçük olanlardır); var olan küçük kaldırma gücünden yararlanmak için bunlar pozitif AoA olmalıdır.

Bununla birlikte, asansör, güçsüz uçuş sırasında yönlendirme için yararlıdır; Falcon 9 birinci aşama, ASDS'ye olan menzil aşağı uçuşunu kontrol etmek için vücut asansörünü kullanır. Ayrıca, yeniden giriş araçlarının kontrolü için de çok önemlidir, ancak bunlar "roket şeklindeki roketler" değildir, bu nedenle sorunuzun kapsamı dışındadır.

Lift'in kullanımı * için bir argüman aşağıdaki gibi gidebilir. Çekme ve açı, sıfır açıya yakın neredeyse düz (ikinci dereceden veya en azından simetrik) iken, kaldırma kabaca doğrusaldır. Bu nedenle yeterince küçük açılar, sürüklemedeki değişikliğe göre bir miktar "neredeyse serbest" kaldırma sağlayacaktır. @MarkAdler tarafından belirttiğiniz gibi verilen karşı argüman, ilave yandan yüklemeyi barındırmak için gerekli olan uçak gövdesinin artan kütlesini taşımanın, herhangi bir asansörün dengeleyebileceğinden daha pahalıya mal olacağıdır.
Sürüklemenin Saturn V üzerindeki küçük etkisini bilmek güzel! Sürüklemenin çok daha önemli hale geleceği ölçeğin diğer ucundaki küçük (tahmini) fırlatma araçlarıyla ilgileniyorum. Bu [soruyu] (http://space.stackexchange.com/q/2043/12102) ve [cevabı] (http://space.stackexchange.com/a/2044/12102) * en küçük örneklerde * buldum . Yörünge aracına * mümkün olan en küçük * fırlatma ile ilgili bir soru gördüğümü hatırlıyorum, ancak şu anda bulamıyorum.
Ayrıca - "* roketler bir atmosferde seyahat ederken kaldırma her zaman işe yarar mı? *" * Cevabının aslında * ** evet ** olduğunu fark ettiğiniz için tebrikler, roket gövdelerinin yeniden giriş kontrolünde yardımcı olan bir örnek - en çok Falcon 9'un 1. aşama dünyaya dönüşü ve yeniden kullanım için bir hedefe kontrollü inişi dikkat çekicidir. :-)
Simimde yörünge yerleştirme kılavuzunda ustalaştıktan sonra, belki kaldırma simülasyonuyla uğraşacağım (şu anda AoA her zaman sıfırmış gibi görünüyor) ve küçük bir pozitif açıyı korumanın bir avantajı olup olmadığını görüyorum.
Daha önce [flightclub.io] 'dan (https://www.flightclub.io/) Declan Murphy'nin TMRO bölümünde [The beautiful data of rocket launches] F9 dönüş yörüngesinde asansör kullanımından bahsettiğini duydum (https: //www.tmro.tv/2016/10/16/beautiful-data-rocket-launches/) 32: 10'dan sonra. youtube doğrudan bağlantısı: https://youtu.be/WpcbFdSB_Ik?t=1930


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...