¿Cómo "soplan" los anillos de humo de los cohetes? ¿"Aplastar a Max-Q" realmente hizo esto?

El artículo de Teslarati SpaceX entrega el satélite comercial más grande al inicio del maratón Falcon 9 incluye varias fotos hermosas del lanzamiento de Telstar 19V, incluida la siguiente.

Muestra lo que parece un " anillo de humo " o un anillo de vórtice. Sin embargo, sin video, es difícil estar seguro de que es un anillo de vórtice adecuado que debería mostrar algún movimiento de balanceo alrededor del círculo del toro.

Mientras que el título de la imagen dice:

B1047 creó un extraordinario arco iris de vórtice de anillo cuando se estrelló contra Max Q, el punto de mayor tensión aerodinámica en el cohete.

No veo cómo esto podría ser una explicación. Suceden cosas dramáticas cuando uno cruza mach-1 o "la barrera del sonido" (vea la imagen y la discusión vinculada a continuación, no hay "barrera", no se dañaron las barreras al hacer esta foto) pero alcanzando el máximo de algo, o cualquier extremo o punto de inflexión implica una nivelación de algo, donde la primera derivada es cero y nada "sucede de repente". Max-Q se convierte en un concepto borroso cuando se considera un cohete realista en un ángulo de ataque distinto de cero, y la carga aerodinámica total debe integrarse en toda la nave, y no solo en la punta de un cono de nariz teórico.

Pregunta: Así que me gustaría entender mejor si esto es realmente un anillo de vórtice para empezar, y si es así, qué lo causó, y si el "instante de Max-Q" es realmente cuando sucedió y lo "aplastó". es la causa

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arriba: "B1047 creó un arco iris de vórtice de anillo extraordinario cuando se estrelló contra Max Q, el punto de mayor tensión aerodinámica en el cohete. (Tom Cross)" De aquí .

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haga clic en cada uno para tamaño completo

arriba a la izquierda: Anillo de juguete Vortex . "Un anillo de humo producido por un contenedor de basura modificado y lleno de humo" de aquí

derecha: Del evento aeronáutico Wildly Misunderstood de Atlas Obscura capturado en esta fotografía . Consulte también NTRS 19950024579 de la NASA Patrones en el cielo: visualización natural de los campos de flujo de aeronaves .

Un ejemplo adicional, con algunas teorías no respaldadas sobre las ondas de choque iluminadas por un ángulo de iluminación/visión afortunado reddit.com/r/spacex/comments/2apsce/…
@Saiboogu ¡Interesante! Ver el video de lanzamiento Max-Q ocurre aproximadamente T+01:17o solo aproximadamente 16 segundos después de pasar mach-1. Dado que ocurren tan cerca en el tiempo, es posible que algunos informes aquí o allá estén conflagrando a los dos. No creo que Max-Q tenga ninguna onda de choque particular asociada.
Estoy de acuerdo, Max-Q es más un hito en los datos que un evento físico, pero están sucediendo muchas cosas en ese momento.
Everyday Astronaut acaba de discutir esto en su último video , ¡parece una explicación bastante sólida! Puedo escribir una respuesta mañana si a nadie más le gusta.
@Jack muy buen hallazgo, y muy bien explicado allí, de hecho. ¡Gracias!

Respuestas (1)

Esto no se debe directamente a "romper la barrera del sonido", y tampoco parece ser un ejemplo de un anillo de vórtice típico como se muestra en la pregunta.

Lo más probable es que ocurriera cuando el Falcon 9 atravesaba una capa particularmente húmeda de la atmósfera. Esto, combinado con la región de baja presión detrás del vehículo, hace que el agua del escape del motor se condense en una nube visible.

El espectacular espectáculo de luces probablemente fue causado por la retroiluminación del motor que se refractó a través de la nube, creando un efecto de arco iris.

Tim Dodd dio una buena explicación del fenómeno en un video .

Esto es similar a un vapor o cono de choque que ocurre cuando el agua existente se condensa en la región de baja presión siguiendo el frente de choque de un cuerpo que pasa a través del aire a velocidades transónicas. La principal diferencia aquí es que los conos de vapor siempre están conectados a la característica que crea la onda de choque, mientras que este ejemplo está claramente separado del vehículo.

Esta condensación localizada en la estela de los vehículos de lanzamiento (y aviones) es bastante común, ya que pasan rápidamente a través de muchas capas diferentes de la atmósfera y, por lo tanto, encuentran niveles muy variados de humedad local.

Un claro ejemplo particular de esto es el lanzamiento del Observatorio de Dinámica Solar en 2010:

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Crédito de la imagen: Nancy Atkinson

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