Если я правильно понимаю, термин «гравитационный разворот» относится к конкретному способу эффективного поворота от начального почти вертикального направления запуска к конечному тангенциальному направлению орбиты. Описывается как относительно небольшой тангенциальный толчок, возврат практически к нулевому углу атаки (или угла смещения - об этом я спрашивал отдельно ) и траектория естественно медленно разворачивается "вбок" в тангенциальное направление.
Как мудро учит нас Kerbal Wiki :
Затем, как только достигается определенная высота, делается небольшой поворот, называемый маневром питчовера . Если немного отклониться от вертикали, гравитация потянет вектор скорости корабля вниз в этом направлении, и корабль должен наклониться, чтобы следовать за ним.
В современных больших ракетах-носителях со сложными аэродинамическими моделями, векторной и регулируемой тягой классический маневр гравитационного разворота все еще аппроксимируется — либо по замыслу, либо по совпадению — или фактический разворот является результатом такой сложной задачи оптимизации, что классический гравитационный разворот сам по себе уже не узнаваем?
Ares I летел бы очень близко к идеальному гравитационному развороту в атмосфере. Один документ, в котором рассматривается простейшее руководство по тангажу на начальном азимуте, а затем полету с практически нулевым AoA до тех пор, пока не будет достигнуто разделение SRB:
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080048217.pdf
Здесь есть еще одна статья, в которой говорится, что вы можете получить несколько лучшую производительность с точки зрения вводимой массы (если я правильно ее читаю, особенно при рассмотрении огибающей того, как она может быть возмущена ветром) путем оптимизации траектории с сильно ограниченным аэродинамическим изгибом. момент и позволяет AoA изменяться от нуля до тех пор, пока ограничение выполняется (с управлением с обратной связью).
https://www.researchgate.net/publication/239415099_Highly_Constrained_Optimal_Launch_Ascent_Guidance
Если вы посмотрите на рисунок 9, там пунктирная красная линия — это гравитационный разворот без обратной связи, а верхний рисунок показывает, что угол атаки равен нулю примерно до 120 секунд. Синяя линия — оптимизированное управление с замкнутым контуром, которое превосходит его. Но примерно до 80 секунд это выглядит так же, как гравитация поворачивается для моих глаз...
Другие ракеты, которые не нуждаются в таких жестких ограничениях (любая ракета, кроме Ares I), могут выиграть от полета с более высоким радиусом действия. Поэтому я считаю, что что-то вроде Falcon 9 будет летать немного выше, чтобы извлечь выгоду из подъемной силы (корпус ракеты действует как крыло) до тех пор, пока нагрузка на конструкцию транспортного средства не станет фактором (или в какой-то момент сопротивление и аэродинамическая нестабильность). ?). Но такой подъем будет очень похож на траекторию с нулевым радиусом действия в наивном тесте «глазного яблока» (особенно по сравнению с некоторыми из моих запусков KSP с очень ненулевым радиусом действия).
Так что я не знаю, поможет ли это вообще ответить на ваш вопрос. Ракеты по-прежнему в значительной степени летают с нулевым гравитационным разворотом AoA более или менее. Но вы всегда можете сделать лучше, поэтому они не летают с идеально нулевым гравитационным разворотом AoA.
(И я рассматривал возможность реализации чего-то вроде алгоритма гравитационного поворота Ares I с нулевым радиусом действия в MechJeb, чтобы иметь дело с оптимизацией программы шага для запусков PEG, хотя я не думаю, что собираюсь двигаться в этом направлении сейчас)
Иногда вы просто не можете заставить @RussellBorogove признать, что эти действительно полезные комментарии могут стать действительно хорошим ответом. Так что, пока это время не придет... Я временно приму этот ответ на копирование/вставку.
Отсюда : _
Любой отрезок времени во время атмосферного подъема, когда ракета не находится в вертикальном положении, а ее угол атаки близок к нулю, по определению является гравитационным поворотом.
и отсюда
(С другой стороны, если он сверхзвуковой и не разваливается, он, вероятно, довольно близок к гравитационному повороту. ;)
Таким образом, узнаваемой особенностью общей идеи гравитационного разворота может быть тот факт, что разворот происходит без отклонения ракеты от направления, в котором она движется по воздуху (очень сильно) с тягой. Я думаю. Дополнительная масса конструкции, необходимая для того, чтобы справляться с боковыми нагрузками на сверхзвуковых скоростях, является огромным недостатком, и если вы ее не добавите, вы потеряете структурную целостность, если попытаетесь совершить существенный разворот, изменяя вектор тяги.
Анци
ооо
Рассел Борогов
ооо
Рассел Борогов
Рассел Борогов
ооо
Рассел Борогов