¿Causa de la desviación aparente de la pluma en SES-10?

Mientras observaba el vuelo del SES-10 , comenzando un poco después de T+1:30, noté que la dirección de la columna de escape de la primera etapa comenzó a divergir de la alineación del cuerpo del cohete.

SES-10 a T+1:42, desviación de la pluma leve pero definitiva

El ángulo de divergencia aumentó continuamente hasta que el penacho se volvió demasiado tenue para determinar claramente la dirección a la que apuntaba.

SES-10 en T+1:54, desviación de la pluma mucho más dramática

Después de la marca de 2 minutos, el penacho aparece algo así como 30 grados fuera de línea (bastante acortado, por lo que el ángulo de divergencia real debe ser más pequeño).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Pensé brevemente que podría estar desviándose para corregir el apagado de un motor, pero desde las 2:02 hasta las 2:14, las 8 columnas separadas de los motores exteriores son claramente visibles y están inclinadas en las direcciones esperadas.

Esperaría que cualquier ángulo de ataque deliberado en ascenso fuera bastante pequeño, y que un cardán de los motores tan sustancial hiciera girar la pila muy rápidamente. A esa velocidad y altitud, la presión dinámica aún debería ser sustancial (¿quizás 7-8kPa?).

¿Qué explica esta observación? ¿Es esto solo el efecto de un fuerte viento cruzado, ya sea empujando el penacho a un lado u obligando a los motores a girar para corregir que el cohete se haya desviado de la trayectoria?

Aquí hay un conjunto más completo de imágenes en la secuencia.

El satélite de la misión SES-10 tiene una inclinación orbital de 67 Oeste y para alcanzar la velocidad orbital, Falcon 9 necesitaría más velocidad horizontal para alcanzar la órbita. Comparándolo con el satélite de la misión SES-9, que tiene una inclinación orbital de 108,2 Este, requiere menos delta-v para alcanzar la velocidad orbital y no se ha observado ningún vector de motor extremo según las imágenes de vuelo. Una cosa de la que estoy seguro es que ciertamente no se debe al viento cruzado, la presión atmosférica a 25000 metros es de alrededor de 2511 pascales. Que es el 2,4% de la presión atmosférica SL.
*Continúa... Un viento cruzado tan fuerte ya habría influido en el propio cohete, y por lo tanto podemos eliminar que no se deba a viento cruzado.
@Raze, esos números no son inclinación sino posición en GEO, la inclinación del objetivo está muy cerca de 0 ° afaik. ¿Y la inclinación de la órbita de estacionamiento es de alrededor de 28°?
@jkavalik Sinceramente, no sé de qué estás hablando. Según Wikipedia, "Régimen: geoestacionario, latitud: 67 Oeste" Enlace: en.m.wikipedia.org/wiki/SES-10
@Raze eso es "Longitud: 67 ° Oeste (previsto)" , no latitud. Todos los satélites GEO están posicionados a 0° de inclinación, pero todos "cuelan" sobre diferentes meridianos.
@jkavalik tiene razón y, sin embargo, no se refiere a la órbita de estacionamiento.
La posición final de una órbita geosíncrona no tiene ningún efecto sobre la velocidad orbital al final del ascenso. Todos los lanzamientos orbitales deben pasar del ascenso vertical al horizontal, y lo hacen de manera muy gradual, con desviaciones mínimas del ángulo de ataque cero. Eso no es lo que está pasando aquí.
Buena discusión en reddit, pero aún no veo una respuesta concluyente. reddit.com/r/spacex/comments/62uq2b/…
Ahhh, creo que el empuje está en línea con el cuerpo del cohete, pero está volando en un ángulo de ataque alto y la columna de humo está siendo dirigida por la corriente de aire de más de 1 km/s.

Respuestas (1)

Creo que el efecto visual se debe a que el cohete vuela en un pequeño ángulo de ataque positivo al final de la quema de la primera etapa, combinado con una vista de cámara muy acortada.

De acuerdo con los datos de simulación en FlightClub ( https://www.flightclub.io/results/?code=SS10 ), el cohete vuela en un ángulo de ataque positivo durante el final de la primera etapa de encendido, alcanzando un máximo de aproximadamente 4,6 grados. AoA.

Esto significa que el cuerpo del cohete está inclinado en relación con la corriente de aire que se aproxima. Los cardanes del motor están casi alineados con el cuerpo del cohete; de hecho, dependiendo de la distribución de la masa dentro del cohete, es posible que tengan que girar muy levemente en la dirección opuesta a la desviación de la columna para evitar que el cohete se voltee.

La corriente de aire que se aproxima a ~1000 m/s luego desvía la pluma paralela a la dirección del movimiento, hasta 4,6 grados desde la línea del cuerpo del cohete. A pesar del aire enrarecido, la presión dinámica sigue siendo bastante alta debido a las altas velocidades (~10 kPa en la marca de las 2:00, aproximadamente 1/3 de Max Q), por lo que obliga a la columna a alinearse.

La cámara está en el sitio de lanzamiento y el cohete está muy lejos, por lo que la vista se acorta mucho, lo que aumenta el ángulo aparente de desviación de ~4 grados a ~30 grados.

¡GUAU! ¡FlightClub es tan genial! ¡¿Cómo estoy aprendiendo sobre esta herramienta ahora?!
@ChrisR aparentemente la gente genial pasa el rato en Reddit .
@ChrisR que no, así que no lo soy;)
@ChrisR La primera regla del Flight Club...
@NathanOsman D'o! Ahora nunca me dejarán entrar.
Hice una pequeña edición. Nunca supe que podrías especificar una misión por nombre en la url. Por lo general, termino con alrededor de 1000 de código ascii en la URL, que es algo cifrado o codificado. Así que lo hice explícito para que la característica sea más obvia.
¿Causa de la desviación aparente de la pluma en SES-10?
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