Моделирование парашюта LDSD — какие проблемы с масштабными моделями и программным моделированием?

Парашют LDSD 1 слишком велик для испытаний в любой современной аэродинамической трубе, единственным возможным испытанием на земле было испытание на ракетных салазках .

В этом выпуске NASA Edge (начало в 15:12) Ян Кларк рассказал о моделировании SIAD 2 , заявив, что это твердое тело, поэтому можно тестировать масштабные модели.

Почему масштабные модели парашюта не подходят для испытаний?

Помогло ли программное моделирование вообще в дизайне? В 10:15 на пресс-конференции по LDSD на этой неделе Кларк рассказал о том, насколько ограниченными были данные по сверхзвуковым парашютам до первого испытания LDSD и насколько полученные данные улучшили понимание динамики. Насколько мы близки к тому, чтобы создать для этого программную симуляцию?

Ведь как без таких инструментов сконструировать сверхзвуковой парашют? 3


1 Сверхзвуковой деселератор низкой плотности
2 Сверхзвуковой надувной аэродинамический деселератор
3 На этот вопрос, возможно, невозможно ответить кратко. Но я просто должен был спросить.

Ответы (1)

Масштабная модель автомобиля с SIAD для использования, например, в баллистическом диапазоне изготовлена ​​из стали. Это нормально, потому что SIAD существенно не изменит форму в полете. С другой стороны, форма парашюта сильно меняется в полете, поэтому жесткая модель не будет отражать поведение даже близко к правильному. Любая попытка сделать небольшую гибкую модель потерпит неудачу из-за нашей неспособности пропорционально уменьшить ткань. Ткань, используемая в полномасштабном парашюте, уже не так тонка, как вы можете ее сделать.

Что касается программного моделирования, то нет, мы даже близко не приблизились к реалистичному моделированию реакции парашюта на сверхзвуковой поток и одновременно реакции сверхзвукового потока на парашют.

Программное моделирование используется ограниченно, предполагая, например, что парашют не меняет форму, и используя моделирование для определения нагрузок на ткань и швы для этой конкретной формы. Тогда мы можем сделать это с другой формой. Затем мы применяем коэффициенты для фактических используемых материалов и швов, поскольку мы знаем, что такой подход приведет к недооценке реальных нагрузок.

Масштабные модели также использовались для сравнения различных конфигураций сопротивления и устойчивости, в нашем случае в масштабе примерно 1/3 (чтобы он поместился в этой большой аэродинамической трубе). Однако мы знали, что таким образом мы можем получить только сравнения, а не абсолютные оценки для полномасштабного парашюта.

Ведь как без таких инструментов сконструировать сверхзвуковой парашют?

Мы делаем то, что можем, применяем надежные маржи, и, в конце концов, все сводится к пробам и ошибкам. Сегодня невозможно спроектировать высокоэффективный сверхзвуковой парашют на бумаге и быть уверенным, что он сработает с первого раза. Такова печальная реальность.

Очевидно, что миру нужно больше и больше ракетных саней. :)