Я почти ничего не знаю о ракетостроении и космических полетах. Я предполагаю, что большая часть силы, создаваемой ракетным двигателем, является просто результатом очень быстрого выбрасывания газов со дна и опирается на третий закон динамики Ньютона.
Но когда ракета находится достаточно близко к земле, чтобы выхлоп мог осмысленно взаимодействовать с поверхностью (например, во время взлета или во время посадки ракеты-носителя SpaceX), увеличивается ли тяга двигателя в какой-либо значительной степени? Возможно, из-за того, что некоторые газообразные частицы ударяются о землю, а затем отскакивают обратно вверх?
Если да, можете ли вы указать, СКОЛЬКО? Достаточно ли того, что механики запуска/посадки должны учитывать это, или это не более важно, чем, скажем, плотность/давление воздуха, изменяющиеся из-за температуры или ветра?
При запуске большой ракеты влияние земли очень мало, если вообще есть. Когда эти горячие газы отскакивают от земли и обратно на ракету, это может означать начало очень плохого дня для ракеты. Выхлоп от запускаемой ракеты направляется в сторону от ракеты через огневую траншею , чтобы уменьшить эти потенциально очень плохие последствия.
Возможна некоторая градусная тяга (или, возможно, уменьшение) во время управляемой посадки ракеты с тягой, например, на Луну или на баржу. Эти эффекты, как правило, будут чрезвычайно преходящими по своей природе, и, следовательно, ими можно в значительной степени пренебречь.
В контексте вашего вопроса о том, существует ли эффект земли, увеличивающий тягу, во время взлета или конечной посадки, ответ, по-видимому, «нет».
Цитируя « Проблемы входа, спуска и посадки на Марс » (2006 г.) Брауна и Мэннинга:
«Двигатели конечного спуска не могут провести больше нескольких сотен миллисекунд в пределах метра или около того от поверхности без рытья траншей, запуска небольших камней в шасси и создания дестабилизирующего противодавления от эффекта земли на днище посадочного модуля».
Кроме того, из « Модель торгового пространства для планетарных транспортных средств для исследования поверхности » (2012 г.) Филипа М. Кунио:
«После этого разработка продолжилась производством быстросъемного стартового стенда, который свел к минимуму динамику стенда и эффект земли во время запуска. Это позволило провести запуск и испытание на висении, как показано на рисунке E-9».
(Это дословные цитаты из статей, без грамматических и пунктуационных ошибок.)
Я нашел еще два документа, которые могут содержать соответствующую информацию (« Разработка ракетной системы терминальной посадки для аппаратов типа «Аполлон» » Джека Ф. Лэндса-младшего, 2012 г., и «Исследование влияния земли за перерасширенным соплом с двойным раструбом во время вертикальной «Взлет и посадка» Йонезавы и др., 2010 г.), но не читал ни одну из них, и предыдущие две цитаты, кажется, дают нам ответ.
Вы, очевидно, знаете о эффекте земли в самолетах. Вертолеты также испытывают увеличение характеристик «эффекта земли» при зависании где-то в пределах одного диаметра несущего винта от земли. Это связано с тем, что омывание ротора сжимает воздух под ротором, увеличивая плотность воздуха и позволяя увеличить подъемную силу для «винтокрыла» аналогично тому, как самолет с неподвижным крылом испытывает увеличение подъемной силы, когда приближается к винту. земля.
Ракеты не испытывают этого эффекта таким же образом, потому что они не работают по принципу аэродинамической подъемной силы. Турбулентность, создаваемая тягой, служит для дестабилизации транспортного средства, а не для улучшения его характеристик.
Крутой вопрос.
Дэвид Хаммен
Рассел Борогов
Дэвид Хаммен