Sabemos que hay un punto Max-Q 1 durante un lanzamiento, tenemos una altitud aproximada, ecuaciones para su valor de presión y sospechamos que se encuentra muy cerca del vértice de la nariz de un cohete.
Pero, ¿existe un punto "Max-T" en el que es más probable que un cohete se caliente más durante el ascenso a través de la atmósfera debido al calentamiento aerodinámico?
Si es así, ¿dónde estaría probablemente en el cohete y a qué altitud ocurriría? ¿Es probable que suceda al mismo tiempo que Max-Q o antes o después?
Tengo curiosidad principalmente por la temperatura máxima en el cuerpo de la etapa 1 y la etapa 2.
Agregué la etiqueta Falcon-9 como punto de referencia, pero si hay más información de un vehículo de lanzamiento diferente pero algo similar, estaría bien.
1 lectura adicional sobre Max-Q:
Fuente: soy ingeniero aeroespacial, he trabajado en varios vehículos de lanzamiento
Gran pregunta, y creo que debería investigar un poco más sobre lo que realmente quiere saber y por qué (actualmente no está bien planteado, pero intentaré responder todas las preguntas que podría estar haciendo). Tenga en cuenta que MaxQ es una condición de carga y, francamente, a los ingenieros no les importan tanto las temperaturas como las tasas de calor (cargas térmicas). Las cosas pueden tener muchas temperaturas diferentes.
Suponiendo que solo está preguntando sobre la parte de ascenso de la trayectoria:
Si está preguntando qué ubicación en el cohete, casi siempre estará en la base del cohete, justo encima del motor; esto es especialmente una preocupación para las etapas de varios motores, como Saturno V: el calentamiento de Las columnas de cohetes expandidas que inciden en la base son extremas, por decir lo menos: consulte el Manual de calentamiento de la base de Saturno V, 600 páginas de algunas de las mejores ingenierías que puede encontrar (también puede encontrarlo simplemente buscando en Google "Calefacción de la base de Saturno V") : https://ntrs.nasa.gov/citations/19720023245
Si solo está interesado en la temperatura corporal del vehículo, debe preguntarse por qué está interesado en este valor: la mayoría de los vehículos grandes (F9 incluido) usan sus tanques como el cuerpo del cohete, por lo que se mantendría aproximadamente igual de frío. como el propio LOX, criogénico en ese caso. Esto difiere mucho según la parte del cuerpo que le interese (carenado, cuerpo de refuerzo, pista de rodadura, etc.)
Si está preguntando en qué punto de su trayectoria de ascenso (como maxq), la razón por la que no hay una respuesta fácil a esa pregunta es porque las temperaturas realmente no importan, las tasas de calor sí importan. Diferentes cosas (metales, compuestos, etc.) se calientan a diferentes velocidades y por diferentes razones. En general, varía según la velocidad con la que se mueve el vehículo en qué parte de la atmósfera, pero también importa en qué parte del vehículo se encuentra algo. Las temperaturas máximas en diferentes partes pueden ocurrir en diferentes momentos, la "temperatura" de un cohete no es algo que se rastree.
Si está preguntando específicamente sobre el calentamiento aerodinámico en F9, eso definitivamente sucede durante el reingreso:
Puede obtener una comprensión mucho más intuitiva del calentamiento aerodinámico observando los perfiles aerotérmicos del vehículo de reentrada; por ejemplo, con un coeficiente balístico alto, la TASA de calor máxima es mayor, pero la CARGA neta de calor es menor, mientras que esto se invierte para obtener un valor más bajo. coeficiente balístico. Esta relación se invierte cuando se trata del ángulo de entrada atmosférico: cuánto tiempo pasa en qué parte de la atmósfera yendo a qué velocidad determina la tasa de calor y la carga de calor, dos conceptos sutilmente diferentes. Este es un recurso increíble: https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/avs/offices/aam/cami/library/online_libraries/aerospace_medicine/tutorial/media/iii.4.1.7_returning_from_space.pdf
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