Почему сгорело решетчатое оперение разгонного блока CRS-8/SES 10?

После успешного запуска ступени, примерно через 10 секунд после выключения двигателя , один из стабилизаторов светится красным, а затем начинает гореть. Мой вопрос в том, почему это сгорает после того, как стадия уже завершена, чтобы вернуться в атмосферу, чтобы замедлить ее. И если этот решетчатый плавник начал гореть, то почему не загорелись остальные?

Вот фотография плавника, когда он начал гореть.

введите описание изображения здесь

Я знаю, что уже был вопрос о том, воспламеняются ли решетчатые ребра, но мне просто интересно, почему они сгорели, когда они сгорели, и что помешало другим сделать это. Я читал, что SpaceX использует абляционную краску на своих решетчатых плавниках, что объясняет, почему он горит в первую очередь, но почему он должен делать это после замедления для входа в атмосферу?

Возвратный ожог обычно происходит на высоте около 70-40 км. Мне не удалось найти данные о скорости снижения после ожога.

@RussellBorogove Этот вопрос объясняет только то, почему нет пламенной ионизации первой ступени и как быстро она движется, я просто не понимаю, почему плавник начинает абляцию после замедления уже с повторным входом в атмосферу.
При входе в атмосферу основная часть замедления не выполняется; этого достаточно, чтобы сцена могла пережить повторный вход. Сопротивление атмосферы при входе в атмосферу обеспечивает большую часть замедления.

Ответы (3)

По словам Илона Маска (во время послеполетной пресс-конференции) :

Новый дизайн для Grid Fin. Будет крупнейшая титановая ковка в мире. Current Grid Fin изготовлен из алюминия и нагревается так, что загорается... что не годится для повторного использования.

После повторного прожига ступень все еще летит на большой скорости (точной цифры у меня нет, но она как минимум сверхзвуковая). Это означает, что существует сильный аэродинамический нагрев, особенно на таких элементах, как ребра решетки, которые не имеют аэродинамической формы.

Ребра решетки действительно покрыты абляционной краской.

4 решетчатых ребра управляются независимо, чтобы управлять траекторией сцены. Плавник, повернутый на большой угол, меньше взаимодействует с воздухом (представляет воздушному потоку меньшее поперечное сечение), поэтому он меньше нагревается. Плавники также могут оказаться с подветренной стороны корпуса ракеты, когда ракета не направлена ​​точно в направлении ее полета. Вот почему вы можете получить 1 решетчатый плавник, который обуглится больше, чем другие.

«Верхние» решетчатые стабилизаторы также могут быть защищены от сверхзвукового потока корпусом ракеты.
На скриншоте видео написано 17539 км/ч ~ 4872 м/с. Я думаю, что это квалифицируется как сверхзвук.
Но это телеметрия со второго этапа.
@MichaelKjörling Я думаю, можно с уверенностью сказать, что если бы первая сцена вошла в атмосферу так быстро, она бы больше не была сценой.
Я не совсем уверен, что пытается сказать последний абзац вашего ответа; можно уточнить, как управление оребрением влияет на их тепловую нагрузку? Просто некоторые из них будут отклоняться, а другие нет, или они используют подъемную силу тела в этот момент снижения, а некоторые из стабилизаторов находятся с подветренной стороны корпуса ракеты?
Даже если они сломают плавники и установят новые для каждого запуска, их все равно возвращают на землю; и, надеюсь, материал перерабатывается.
Здесь есть некоторые неправильные представления о решетчатых плавниках. Активным элементом является отдельная стенка ячейки сетки: это сетка из (много) ребер, а не один ребер, сделанный из сетки. Наименьший угол атаки, наименьшее сопротивление, перпендикулярны потоку: вращение оттуда увеличивает занятость, а не уменьшает. Тонкая, но мудрая сетка помещает ударный нагрев за сетку в высокосверхзвуковой поток.

После прожига на входе первый этап все еще идет довольно быстро — около 8200 км/ч, или 6,6 Маха или около того. Все еще достаточно быстро, чтобы атмосферное трение и нагрев при сжатии взяли свое.

Входной ожог снижает скорость ракеты-носителя с 8200 км/ч до ~5800 км/ч — от смертельной до практически живучей. Посадочный ожог только замедляет скорость ракеты-носителя с 900 км/ч до нуля. Остальные 4900 км/ч торможения полностью выполняются за счет сопротивления.

(все эти цифры извлечены из телеметрии запуска СЭС-10 из этого видео )

Он замедляется на высоте 70-40 км до повышения атмосферного давления. По мере снижения плотность атмосферы будет увеличиваться, а нагрев будет увеличиваться, если скорость не изменится. См. Плотность воздуха в зависимости от высоты

Почему сгорело решетчатое оперение разгонного блока CRS-8/SES 10?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v