Форма капсулы Dragon Crew влияет на баллистический спуск?

Дракон, которого подарил Маск\ Я не думаю, что кто-то видел фактические размеры Dragon версии 2, но если предположить, что SpaceX будет использовать его для доставки людей в космос, я думаю, что у него будут проблемы со стабильностью во время спуска. По крайней мере часть поперечного сечения космического корабля кажется квадратной (показано розовым и синим цветом). Это, вероятно, непреднамеренное последствие того, что двигатели для спуска расположены сбоку (что теперь избыточно, поскольку они не выполняют импульсную посадку). Это повлияет как на подъемные характеристики, так и на гироскопическую стабилизацию при баллистическом спуске, если это вообще возможно, будет намного сложнее, потому что будет труднее вращаться вокруг своей главной оси, так как рама несимметрична. Это верно? Также особенности рамы предназначены для пропульсивной посадки,

Что заставляет вас думать, что симметрия имеет решающее значение @user2277550?
@GdD Для «Союза», например, подъемная сила имеет решающее значение при входе в атмосферу, и ее необходимо несколько активно контролировать (я не уверен насчет контрольной части). Но в любом случае, если у вас нет стабильной формы, вы никак не сможете контролировать подъемную силу, верно? Для баллистического спуска сопротивление вокруг главной оси было бы выше без симметрии (не уверен, насколько это серьезно), но это кажется ненужным усложнением. Конечно, здесь есть много приближений, но дизайн SpaceX кажется слишком проблематичным.
Я не уверен на 100%, что вы имеете в виду, когда говорите об асимметрии здесь, @user2277550, возможно, вам поможет одна или две картинки. Если вы имеете в виду форму самого TPS, то асимметрия является частью конструкции, предназначенной для обеспечения жизни и контроля при повторном входе в атмосферу, а не для чистого баллистического спуска.
@GdD Под баллистическим спуском я имею в виду, как весь корабль раскручивается для гироскопической стабилизации во время баллистического спуска. Я добавил картинку.
@GdD Некоторая асимметрия присутствует как в Аполлоне, так и в Союзе, но это всего лишь плавник, который меняет подъемную силу, когда вся конструкция катится. Но я не думаю, что есть какой-либо пример асимметричности всего кадра.
@ user2277550 вот размеры, которые, как вы говорите, никто не видел, и дополнительная информация о dragon2 en.wikipedia.org/wiki/Dragon_2
"весь корабль "НЕ" раскручивается для гироскопической стабилизации при баллистическом спуске"
@OrganicMarble Союз делает это. Имеет смысл иметь его в качестве дополнительной опции безопасности.
@trondhansen, они сильно изменились с тех пор. Они сказали, что не делают пропульсивную посадку, что, скорее всего, означает, что они убрали маленькие ножки внизу. Я имею в виду точные размеры каждой функции.
Мне не удалось найти упоминание о том, что Союз использует стабилизацию вращения при входе в атмосферу.
Проголосовали против, пока не будет предоставлена ​​​​ссылка, показывающая «Союз» со стабилизацией вращения.
@OrganicMarble youtube.com/watch?v=-l7MM9yoxII&t=14m10s Есть гораздо лучшая ссылка руководителя Роскосмоса, объясняющая это после баллистического спуска в 2008 году. Не то, чтобы я сильно забочусь о голосовании.
Я не смотрю видео на ютубе. Если у вас есть техническая ссылка, отредактируйте ее в своем вопросе. Или проигнорируй меня, это твой выбор.
@OrganicMarble Это официальное видео ЕКА. Не случайный.
@OrganicMarble Первый ответ на этой странице обсуждения статьи, переведенной с русского, после баллистического спуска в 2008 году. forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=11674.0
Ваше видео описывает баллистический спуск без активного управления. Космический корабль вращается случайным образом из-за ударов, компенсируя смещение ЦМ, которое позволяет ему обеспечивать подъемную силу при активном управлении. Типичный спуск активно управляется с помощью RCS, чтобы удерживать желаемый угол атаки. Посмотрите это видео — youtube.com/watch?v=HgTNzDCc0gk — это не «стабилизация вращения», а просто естественный перекат, который происходит без контроля.
@Saiboogu forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=11674.0 «Спуск по баллистической траектории без участия подъемной силы сравним с падающим камнем, но если бы мы позволили ему упасть камнем, то перегрузка достигла бы предел, несовместимый с человеческой жизнью. Поэтому мы постоянно вращали спускаемый аппарат вокруг своей оси, примерно за полминуты он совершал примерно один оборот, что способствовало (переводу) опасной для жизни «ножно-головной» перегрузки в более приемлемую «грудную» перегрузку за счет центробежная сила,"
@Saiboogu Первый ответ на этой странице обсуждения. Ну и штатная ошибка крена явно будет, т.к. она не находится в потенциальном минимуме вдоль оси корпуса. Но почему естественное вращение компенсирует смещение COM?
@user2277550 user2277550 Я предполагаю ошибку перевода. Траектория определяется формой и углом атаки. Управляемый спуск контролирует угол атаки для создания подъемной силы. Неуправляемый спуск не контролирует крен, поэтому он не контролирует угол атаки. Случайное перекатывание означает, что вместо того, чтобы удерживать заданный угол атаки для создания подъемной силы, угол атаки постоянно вращается вместе с вращением для получения среднего результата, который соответствует поведению капсулы без смещения ЦМ. Центробежная сила от вращения не может удалить или уменьшить перегрузку от замедления, поэтому приведенная цитата не может быть точной.
@Saiboogu Я не думаю, что это правильно. Неуправляемый спуск (в случае с «Союзом») не имеет точного контроля над креном. Но почти легко можно раскрутить сам космический корабль до максимального значения. После того, как вы это сделаете, кажется очевидным, что гироскопические силы в определенной степени компенсируют COM, что уменьшит перегрузку от замедления. Поэтому я считаю, что цитата верна.

Ответы (1)

  1. Розовые и синие секции не квадратные, а конические.
  2. На капсуле имеется 4 двигателя, и они расположены по регулярной схеме. Капсула симметричная.
  3. Я не видел заявления SpaceX о том, что они будут использовать гироскопическую стабилизацию.

Вот схема капсулы, показывающая, что капсула симметрична:

Экипаж дракона

Во время баллистического спуска капсула упадет теплозащитным экраном вперед, а остальная часть капсулы, включая обтекатели двигателей, окажется с подветренной стороны теплозащитного экрана. Большая часть баллистического спуска будет проходить на сверхзвуковых скоростях, когда капсула находится под защитой ударной волны.

Я подозреваю, что без аэродинамического анализа раскрутить капсулу будет несложно.

Двигатели по-прежнему выполняют свою функцию: они являются системой аварийного останова.

Мне кажется, что каналы, ведущие к двигателям, будут иметь стабилизирующий эффект: когда капсула уходит от оси, она больше выставляет один из каналов воздушному потоку, создавая большее сопротивление, которое толкает капсулу назад, пока все 4 канала не будут иметь минимальное значение. воздействия и капсула находится в равновесии.

Вы хотите избежать вращения капсулы, потому что она использует парашюты на последних этапах спуска. Если бы капсула закрутилась в этой точке, вы бы запутали парашюты.

Гироскопическая стабилизация, по крайней мере, на «Союзе», используется как крайняя мера для выравнивания траектории во время баллистического спуска. Сам баллистический спуск производится, когда нельзя активно управлять подъемной силой космического корабля, т.е. в качестве дополнительной меры безопасности. Я не уверен, почему мой вопрос получил так много отрицательных голосов.
@ user2277550 Я не думаю, что большинству респондентов было ясно, что вы говорите о чрезвычайных и крайних мерах, а не о обычном спуске. Без этого это можно было бы рассматривать как вопрос «основываясь на одной этой фотографии, я собираюсь заявить, что крупная компания ведет себя невероятно глупо», который обычно не принимается.
@Hobbes Вид спереди, ИМХО, кажется проблематичным. Черные детали при вращении вокруг оси затрудняют управление подъемником. А сама черная часть в основном предназначалась для пропульсивной посадки, которой они не пользуются (читал). Конечно, они могли бы поместить его в аэродинамическую трубу, много протестировать и ввести эти значения в систему управления. Но кажется, что в самой конструкции слишком много лишнего.
@SteveLinton Я думаю, что такие экстренные меры имеют большое значение для базового дизайна.
@user2277550 user2277550 уверен, и после принятия я уверен. Есть ли у вас какие-либо источники для предположения, что SpaceX применит те же экстренные меры, что и «Союз»? В частности, они могут иметь альтернативу гироскопической стабилизации.
@SteveLinton, я не уверен, что есть другие варианты. Конечно, вы можете поместить внутрь тяжелый гироскоп, как это делают корабли, но я не думаю, что это будет достаточно хорошо, особенно с ограничениями по весу. SpaceX не говорила о многих таких критических проблемах, и большинство людей (ИМХО) обычно принимают все, что говорит SpaceX, как истину.
@ user2277550 Капсулы катятся естественным образом, когда их не направляют (баллистический спуск). Устойчивость естественная за счет формы, а не гироскопическая.
Дополнительная информация, которой, похоже, не хватает: «черная часть» — это выхлоп двигателей, которые имеют решающее значение для побега при запуске. Пропульсивная посадка была лишь дополнительным преимуществом их существования.
Форма капсулы Dragon Crew влияет на баллистический спуск?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v