В начале видеоролика о запуске самоприземляющейся ракеты Blue Origin New Shepard с 38 исследовательскими полезными нагрузками (02.05.2019) диктор упоминает, что для управления направлением полета используются как наклонные стабилизаторы, так и кардан сопла двигателя BE-3. ракета.
Как используются эти два совершенно разных метода? Один используется при низких скоростях или высоком атмосферном давлении, а другой используется при высокой скорости или низком давлении? Или они работают в комбинации, в разных временных масштабах или когда один служит «обрезкой» для другого?
Согласно рекламному веб-сайту Blue Origin https://www.blueorigin.com/new-shepard/ , гидравлика заднего оперения эффективна до скорости 4 Маха (высота не указана, но фактический максимум [помните, что это суборбитальный ] Маха 3), и эти плавники также используются в качестве рулевых канард при снижении.
Если вы заинтересованы в контроле входа в атмосферу, вам также следует проверить плавники Ring и Wedge, а также тормоза Drag, все в верхней части фюзеляжа. Это не управляющие устройства, но они смещают центр давления. Кольцо представляет собой кольцевой плавник, через который разворачиваются клиновые плавники. Тормоза Drag открываются, когда скорость спуска падает до 1 Маха, и уменьшают эту скорость «наполовину».
Управление вектором тяги потребуется вне площадки (и при повторном включении для управляемого спуска), и ни управление вектором тяги, ни плавники не будут эффективны во время баллистической фазы движения до сброса полезной нагрузки.
Стоит отметить, что это довольно уникально, поскольку от него требуется аэродинамическая стабильность при движении вперед и назад. Это сложно, поскольку центр подъемной силы/давления должен находиться «позади» центра масс в обоих направлениях.
Кольцевой плавник, закрывающийся, когда капсула включена, и открывающийся после выпуска (что коррелирует с движением «вверх» и «вниз»), помогает с этим, но это все еще сложная проблема. Наличие контролируемых поверхностей помогает.
Они не устраняют необходимость в карданном двигателе, поскольку для посадки требуется относительно высокий крутящий момент при почти нулевой воздушной скорости. Однако двигатель с карданным подвесом не устраняет необходимость в управляющих поверхностях. Это связано с тем, что двигатель не всегда зажигается при движении в потенциально нестабильных атмосферных условиях.
Джек