¿Cómo puede la primera etapa del Falcon 9 aterrizar verticalmente con viento fuerte?

Tal como lo veo, Falcon 9 tiene que aterrizar en la barcaza en una orientación vertical y sin deriva horizontal.

Tiene aletas que son ineficaces a baja velocidad. Tiene un motor de cohete que probablemente pueda vectorizar algo, pero al hacerlo le da un momento de rotación (guiñada) a la nave.

¿Hay algunas herramientas más, como boquillas horizontales en la parte superior que puedan contrarrestar la presión del viento?

O, ¿puede aterrizar en un ángulo con respecto a la vertical solo en dos patas?

Nuevo pensamiento:

¿Sería posible un enfoque dinámico? Viniendo hacia la plataforma desde la dirección del viento (contra el viento) a una velocidad mayor que la velocidad del viento con la base del cohete apuntando ligeramente hacia el viento. Entonces, el cohete se retarda a la velocidad del viento y gira a la vertical exactamente en el momento del aterrizaje.

¿De dónde sacaste la idea de que las aletas de rejilla son ineficaces a baja velocidad? Funcionan perfectamente bien incluso a menos de 10 m/s.
Cualquier superficie de control producirá menos fuerza de corrección a medida que la velocidad del aire disminuya, en última instancia, fuerza cero a velocidad cero, incluso si funcionan perfectamente. Saqué esta idea del libro "Aerodinámica para aviadores navales".
Si bien eso es cierto, mira el video de F9R-Dev donde prueban las aletas de rejilla. Tienen el control total del vehículo desde el lanzamiento hasta el aterrizaje.
Revisé algunos videos de prueba de vuelo F9R. Parecen ser pruebas voladas sin aletas de rejilla y pruebas con aletas de rejilla. Bellamente estable. Control total con y sin aletas. Entonces, ¡al menos las aletas no estropean el vuelo a baja velocidad!

Respuestas (3)

En primer lugar, su velocidad de descenso es muy rápida, la desaceleración muy fuerte: solo el último metro es probablemente inferior a 10 m/s. Hasta entonces, las aletas de rejilla funcionan bien. Y para el resto, están los propulsores RCS. Además, la vectorización del motor puede mantenerlo en ángulo contra el viento y solo permitir que el RCS y las piernas lo enderece después del aterrizaje.

OTOH es un tubo delgado de 40 metros, en su mayoría vacío, con patas bastante cortas y posiblemente sobre una plataforma oscilante. Una vez que aterriza y RCS está apagado, el viento puede volcarlo. Pero si puede mantenerse de pie sin energía en el viento, puede bloquear el aterrizaje. No es un viento muy fuerte que pueda soportar, ciertamente no es una tormenta, pero los propulsores RCS pueden ayudarlo bastante.

Y, por supuesto, si el viento es demasiado fuerte, el lanzamiento se retrasará. No es que en los varios minutos desde el lanzamiento aparecerá una tormenta totalmente inesperada.

¿Es RCS realmente de alguna ayuda? ¿Tenemos alguna cifra (o estimación) de su empuje? Sin ningún conocimiento específico al respecto, dudo que RCS sea muy útil fuera del vacío. El escenario pesa unas 25 t... (no recuerdo haber visto RCS empujando al aterrizar aparte del inútil intento de salvar al CRS-6)
@radex: no pude encontrar el empuje de los propulsores de gas frío actuales, pero reemplazaron los motores Draco anteriores para la etapa 1 RCS, y estos tenían 400N de empuje. Mire el video de un aterrizaje fallido: qué tan lejos de la vertical está el cohete cuando el RCS casi logra enderezarlo.

Probablemente no pueda. ¿Dónde viste que se puede? Los criterios de compromiso de lanzamiento impiden el lanzamiento si las condiciones en el sitio de aterrizaje de la primera etapa son prohibitivas.

Esto parece leerse más como un comentario que como una respuesta.
Bueno, la pregunta es algo así como "¿Cuándo dejaste de golpear a tu esposa?"
¿Conocemos algún criterio de lanzamiento/aterrizaje?
También existe la opción de gastar una primera etapa si las condiciones de rango inferior no son adecuadas para el aterrizaje. Tal vez la decisión dependa de quien pague el lanzamiento.

En este video , que afirma un aterrizaje con viento fuerte, se pueden ver las aletas de la rejilla mientras se mueven hasta el aterrizaje; probablemente influyan en la orientación, aunque sea levemente.

Además de eso, la orientación está controlada por la vectorización del motor y algunos propulsores horizontales, que se ven mejor aquí y en acción en este video .

Combinados, proporcionan suficiente control para contrarrestar el efecto del viento.

¿Cómo puede la primera etapa del Falcon 9 aterrizar verticalmente con viento fuerte?
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