Cuando este motor F9 de segunda etapa se mueve repentinamente al apagarse, ¿se está moviendo a lo largo del eje del cohete?

Los GIF están hechos a partir de fotogramas de la transmisión en vivo de la segunda etapa de SpaceX JCSat-16 alrededor del momento del apagado del segundo motor (SECO-2).

Parece que el motor se mueve axialmente hacia afuera cuando termina el empuje, aunque no puedo estar absolutamente seguro. Este es un ángulo divertido: esa boquilla está bastante acortada en esta vista, y la lente puede ser un ojo de pez y estar bastante cerca, lo que contribuye a cierta distorsión.

Al ver el video en línea, la telemetría de velocidad muestra que la aceleración cae a cero justo antes del movimiento aparente. ¿Es esto evidencia de algún tipo de carga de resorte o desviación del soporte del motor?

La cámara podría estar en una montura que se flexiona bajo la aceleración, pero debido a la naturaleza de paso binario del movimiento, no creo que eso sea realmente lo que sucede en este caso.

Además, el motor tiene un cardán y, al verlo desde este ángulo con una lente de distancia focal corta, es posible que se trate realmente de una rotación sobre un punto de pivote más a la derecha dentro de la nave espacial en lugar de una traslación axial.

Tengo curiosidad por saber si este movimiento se puede explicar como una relajación de un "amortiguador" hipotético como se discutió en esta pregunta después de que se detuvo el empuje.

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arriba: Los fotogramas de la transmisión cambiaron a monocromáticos (R+G+B)/3 y se unieron manualmente en un GIF. Hay saltos en el tiempo debido a la edición del video en línea. El código de tiempo de lanzamiento se puede utilizar para estimar el tiempo.

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arriba: dos fotogramas de la transmisión cambiados a monocromáticos (aquí solo el canal azul (B), para mejorar el contraste e ignorar la radiación térmica) seleccionados con 50 fotogramas (50/30 ~ 1,67 segundos) de diferencia.

Video completo: aquí se muestra, use el código de tiempo de lanzamiento T+ 00:27:32 a 00:27:38 como referencia.

¿Corrección de curso? Primero el motor se inclina, luego la forma de la parte izquierda brillante de la tobera (¿iluminada por el sol?) comienza a cambiar. Parece que el escenario está cambiando.
Complementario: ¿alguien sabe cuál sería la naturaleza de los escombros que se muestran cayendo en el primer gif?
@MikeH es una buena pregunta, y se hace varias veces, si tengo la oportunidad, encontraré una de las mejores respuestas para ti. Hay dos clases de "cosas". Una clase son trozos de lámina aislante que se han desprendido debido a fuerzas y vibraciones de alta gravedad, la otra clase son cosas congeladas, incluida el agua de la humedad anterior en la secuencia de lanzamiento. Puede consultar otras preguntas y respuestas aquí para "congelado", "hielo" y "escombros".
Un poco de calor, justo encima de la campana donde los escombros estaban descansando por primera vez para que fuera hielo, supongo. Entonces, tal vez aislamiento.
@MikeH, también podría considerar hacer una pregunta por separado. El motor usa propulsores criogénicos, por lo que hay cosas muy frías y muy calientes en esta área. Aquí hay hielo de oxígeno posiblemente hecho solo como ejemplo.
Es posible que la transmisión de la cámara y la telemetría de velocidad no se sincronicen exactamente, lo que podría explicar por qué la aceleración aparentemente se detiene antes de que el motor cambie
¿Ha considerado la compresión de la estructura de empuje?

Respuestas (1)

Esto ocurre en los últimos momentos antes de que se apague el motor. De hecho, como mencionaste, la aceleración cae a 0 cuando esto sucede. Hay varias explicaciones posibles, que incluyen:

  • El motor tenía un cardán ligero que se revirtió al completar el empuje.
  • No hay ningún movimiento real, sino que la diferencia en el ángulo del sol para reposicionar el satélite hace que parezca que hay un problema.
  • Parar el motor tiene un ligero tirón.

Aquí hay una serie de cortes recientes de SECO publicados. Todos los mostrados son del segundo SECO. Todos muestran un comportamiento similar. Tenga en cuenta que el primer SECO rara vez se muestra porque ocurre casi al mismo tiempo que el aterrizaje de la primera etapa. Regresé hasta CRS-8, y a todos les falta el primer SECO.

Teniendo en cuenta todo esto, estoy bastante seguro de que la verdad es el primer caso, que el motor se gimbló ligeramente y volvió a su estado centrado. Lo más probable es que esto facilite la estabilización necesaria para desplegar correctamente su carga útil.

¡Gracias! Voy a echar un vistazo cuidadoso. El enlace de video de Thaicom-8 está configurado para comenzar en t=49m50slo que corresponde al lanzamiento T+ 00:28:20. En T+ 00:28:24, la transmisión de video cambia a otra cámara que mira desde una dirección diferente, y el motor parece moverse axialmente hacia atrás. Pero sin una línea de base de al menos unos segundos antes de la misma cámara, es circunstancial. Sin embargo, EUTELSAT 117 West B y ABS-2A t=44m54sT+ 00:26:54.5 también muestran el mismo movimiento axial aparente hacia atrás. ¿Sobre qué base concluye que todos estos están girando en la dirección que aparecería más adelante?
No estoy seguro de estar de acuerdo con la teoría del cardán. ¿Por qué motivo se requeriría empuje fuera del eje hasta la terminación de la quema de la segunda etapa? Me imagino que solo se usa para efectuar cambios de actitud: empujar continuamente fuera del eje sería tirar delta-V a pérdidas de coseno, ¿no? Supongo que algunas propiedades amortiguadoras en el montaje del motor, posiblemente para suavizar el impulso de arranque y apagado que ve la carga útil. Vemos que el resorte no está suspendido, por así decirlo. Pero esto es puramente especulativo, no estoy seguro de poder justificar su publicación como una respuesta alternativa.
También creo que no es tan probable que haya habido un largo período de tiempo con el motor balanceado, a menos que haya una compensación entre la posición neutral y la posición donde el eje de empuje se cruza con el centro de masa, que de hecho es una posibilidad. como se discutió en la pregunta ¿Los motores con cardán deben probarse cuidadosamente para garantizar que el eje de empuje intercepte el centro de rotación?
Cuando este motor F9 de segunda etapa se mueve repentinamente al apagarse, ¿se está moviendo a lo largo del eje del cohete?
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