¿Cómo pueden ayudar las láminas S (láminas X) con la calefacción en el espacio?

Los S-foils se hicieron famosos gracias al caza estelar X-Wing de Star Wars.

Esquema de X-Wing que muestra láminas en S cerradas y desplegadas

Pero, ¿por qué se necesitaban en el universo además de "Bloquear S-foils en posición de ataque" que suena genial?

S-foil Wookieepedia tiene esto que decir:

Históricamente, los S-foils se habían desarrollado para abordar los problemas de sobrecalentamiento en los cazas estelares basados ​​en alas. Debido a la proximidad de los motores y los sistemas de armas al cableado angosto que cabe dentro de las delgadas alas, un exceso de calor podría causar fallas mecánicas que serían devastadoras para la capacidad de funcionamiento de los cazas. Las láminas S como las que se ven en varios modelos de cazas estelares de la República durante las Guerras Clon tenían paneles de radiadores que dispersaban el calor y enfriaban los mecanismos interiores de las naves. Las láminas en S se usaban cuando se ejercía presión sobre los sistemas de un barco, generalmente cuando viajaba a altas velocidades o estaba atrapado en una pelea de perros. Esta idea eventualmente se convertiría en los paneles del radiador de la serie TIE del Imperio Galáctico.

P1: ¿Dónde exactamente en el canon hay tal explicación? ("paneles de radiador")? Wookieepedia no proporciona una cita.

P2: ¿Desde cuándo funcionan al vacío los pequeños paneles del radiador ? Por lo general, deben ser bastante grandes ( consulte la discusión aquí para ISS / transbordadores ), debido a la falta de aire que actúa como agente de transferencia de calor; y los S-foils en un caza estelar pequeño no parecen agregar tanto tamaño extra.

¿Se reconfiguró esto de alguna manera en el canon para ajustarse a la física "razonable"? (incluso ficticio)?

Los paneles del radiador usan el 'aire espacial' especial que no se puede respirar, pero que transmite sonidos, calor, vibraciones y contiene suficiente oxígeno para hacer que las explosiones sean bonitas.

Respuestas (3)

El tamaño de un radiador está determinado por la velocidad a la que necesita eliminar el calor. Si el X-wing no necesita eliminar tanto calor, entonces es perfectamente razonable que no necesite radiadores masivos. Y aunque los radiadores de la ISS son grandes, en realidad son bastante pequeños en comparación con las superficies de las alas del ala-X en relación con el tamaño total de la nave.

La forma en que los radiadores eliminan el calor en el vacío es a través de la radiación térmica . Todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación térmica, que se deshace de la energía térmica independientemente de si se produce conducción o convección. Por ejemplo, los seres humanos perdemos mucho calor a través de la radiación térmica a través de nuestra piel debido a la alta emisividad de la piel humana. La única razón por la que esto no es un problema la mayor parte del tiempo es por el calor que recuperamos a través de la conducción, así como la radiación térmica de otros objetos (incluido el que se refleja en las paredes y otras superficies).

En el espacio profundo, no hay conducción y pocos objetos calientes irradian calor hacia una nave espacial. Por lo tanto, los radiadores aún pueden ser muy efectivos. Los radiadores se pueden hacer aún más efectivos haciéndolos funcionar increíblemente calientes, lo que aumenta la velocidad a la que irradian el calor residual. Por ejemplo, usar un enfriador Peltier u otra bomba de calor que conduzca el calor residual hacia las superficies de las alas.

Dependiendo de la capacidad de rechazo de calor de los radiadores del X-wing (que se desconoce), el tamaño de sus radiadores podría ser completamente adecuado, completamente inadecuado o completamente excesivo.

Es obvio por qué las láminas S necesitan abrirse. Si permanecen cerrados, entonces el contacto directo entre dos superficies opuestas del radiador simplemente atraparía el calor entre ellos, permitiendo que el calor solo se irradie desde un lado de cada lámina S. La apertura de las alas permite que el calor irradie desde ambos lados, duplicando efectivamente la capacidad de rechazo de calor del sistema.

El problema real es que abrir las láminas en S solo parcialmente significa que gran parte del calor radiativo sería recapturado por la superficie opuesta del ala.

Para responder a la pregunta 1, no pude encontrar fuentes que digan que las láminas S del ala X se usan para enfriar, pero Revenge of the Sith: Incredible Cross-Sections indica que las alas del ARC-170, el ala V, y el Eta-2 (también conocido como interceptor Jedi) se usaron para enfriar. Para el ala en V, dice que los "paneles del radiador [en las alas] ayudan a disipar el calor durante la actividad intensa". Para el Eta-2, dice:

Compactar el intenso poder de un caza en un casco diminuto hizo que el sobrecalentamiento fuera un desafío, que se superó con un extenso sistema de disipadores de calor, bombas y alas de radiador.

No sé si se ha establecido un propósito similar para los X-wing S-foils o no. Sin embargo, si continúas leyendo el artículo de Wookieepedia, parece indicar que el propósito principal de los S-foils en el X-wing (así como en el B-wing) fue aumentar la distribución de armas. Esto sería consistente con la línea "Bloquear S-foils en posición de ataque".

Los radiadores de calor son absolutamente necesarios en CUALQUIER buque de guerra espacial o nave espacial de alta potencia. Incluso un reactor pequeño o un arma láser generará una cantidad colosal de calor residual debido a una combinación de resistencia eléctrica y otras ineficiencias. Si establece la eficiencia en un 80 % (recuerde que la tecnología láser actual tiene una eficiencia de solo alrededor del 10 %), incluso el 20 % sobrante de cualquier arma láser razonable o motor lo suficientemente potente como para realizar quemaduras de alta aceleración será suficiente para calentar rápidamente la nave a temperaturas incómodas y luego comienzan a derretirse los componentes más frágiles. En el vacío del espacio NO hay convección ni conducción para eliminar el calor, por lo que todo debe hacerse por radiación. Un radiador de calor lo suficientemente eficiente permitirá que esta energía se emita más o menos al mismo ritmo que se produce. Los radiadores más grandes son mejores, pero incluso los pequeños son útiles si el radiador puede cambiar suficiente energía por metro cuadrado por segundo. yo personalmente no tomoEl canon de Star Wars es de gran valor al considerar el diseño de naves espaciales.

En cuanto al X-Wing, el radiador quedaría mejor en la parte exterior de las alas; si estuvieran en el interior, la mayor parte del calor se irradiaría de un radiador directamente a otro. Algunos escaparán en ángulo, pero sería una muy mala manera de hacerlo. La mejor razón para tales alas S-foil sería tener cápsulas propulsoras en cada punta, como se ve en Babylon 5 Starfuries, que harían posibles grandes torques con un empuje mínimo. Por desgracia, en Star Wars nadie se aprovecha de las cosas que una nave estelar puede hacer físicamente y que un avión no puede.