Ejes de cabeceo y guiñada de sistemas de cohetes como Apollo

En términos generales, la mayoría de los sistemas de cohetes parecen tener al menos una simetría radial de 3 o 4 pliegues sobre su eje largo (si no considera las características internas o más pequeñas que no son obvias desde la distancia). Una excepción notable es el transbordador espacial, que (en términos generales) muestra solo simetría bilateral.

Las descripciones de los perfiles de lanzamiento a menudo incluyen maniobras de balanceo y cabeceo. Para el transbordador, es bastante obvio lo que está pasando. No tanto para un vehículo como el Apollo.

Presumiblemente, para vehículos como Apollo, Gemini y Mercury, los ejes de cabeceo, balanceo y guiñada eran consistentes con las posiciones sentadas de la tripulación (o viceversa): "cabeceo hacia abajo" equivalía a que la tripulación experimentara una rotación "hacia adelante".

Cuando estaba sentado en la plataforma, ¿en qué direcciones estaban orientados los ejes de cabeceo y guiñada de Apolo en relación con la torre de lanzamiento? ¿Qué señales visuales tenía el vehículo a propósito o incidentalmente que uno podría usar una vez que el vehículo estaba en vuelo para discernir su orientación sobre el eje de balanceo en relación con el espectador?

Aquí está la descripción general de las marcas de Saturno V. Los astronautas también usan la regla de la mano derecha para determinar el eje z (a lo largo de la línea que señala el pulgar, si sostienes la mano derecha directamente frente a ti, sentado, con los dedos en posición de "pulgar hacia arriba"). Aquí está el gráfico del sistema de coordenadas del vehículo para la orientación ( fuente ).
No estoy seguro de que tus enlaces estén ayudando. Si ve imágenes de video de un lanzamiento de Apolo, ¿qué señales (si las hay) son visibles a tal resolución para determinar la orientación de balanceo del vehículo en relación con la posición de la cámara, es decir, qué dirección correspondería a un cambio de cabeceo y cuál correspondería a un cambio de guiñada? Las marcas descritas en sus enlaces son demasiado pequeñas para ser visibles en imágenes de lanzamiento de "consumo público" o no se describen con referencia al "espacio de coordenadas" del vehículo.
Me temo que esas son todas las marcas que tenía Saturno V, e incluso entonces, como pueden ver, no eran las mismas para todas las misiones. Fueron suficientes para el seguimiento del lanzamiento, supongo que no pensaron que el público en general querrá conocer los ejes de su sistema de coordenadas. Si conoce la posición de los astronautas durante el lanzamiento en relación con estas marcas, junto con la regla de la mano derecha, obtendrá los tres ejes y sus signos para las seis direcciones. Tomaría un poco de trabajo para los vehículos de lanzamiento Saturn V, pero algunos más nuevos podrían tener señales de orientación visual en el cuerpo más fáciles de seguir.

Respuestas (1)

En términos generales, la mayoría de los sistemas de cohetes parecen tener al menos 3 o 4 simetrías radiales alrededor de su eje longitudinal.

Eso no es del todo cierto. Hay pequeñas cosas que hacen que cada vehículo no sea del todo simétrico. Muchas de esas pequeñas cosas eran importantes. La plomería, las conexiones eléctricas, los equipos de comunicación, los sensores de navegación, las computadoras y los compartimentos de la tripulación no estaban dispuestos simétricamente en el cohete Saturno V/Apolo. La torre umbilical era una parte bastante importante del sistema de cohetes Saturno V/Apolo, y esa torre umbilical le daba una marcada asimetría al sistema. El cohete propiamente dicho tenía su eje x (eje de balanceo) apuntando hacia arriba cuando el cohete estaba en la plataforma, el eje +y hacia la torre umbilical y el eje +z completando un sistema de coordenadas a la derecha.

Cuando estaba sentado en la plataforma, ¿en qué direcciones estaban orientados los ejes de cabeceo y guiñada de Apolo en relación con la torre de lanzamiento?

De Cómo Apolo voló a la Luna por W. David Woods, página 73 ,

En este punto, vale la pena delinear el sistema de coordenadas del vehículo. El eje más x del Saturno V corría a lo largo del cohete y salía por la parte superior de la torre de escape. Su eje positivo atravesaba el vehículo hacia la torre umbilical y, por lo tanto, apuntaba hacia el norte. El eje más-z atravesaba el vehículo hacia el oeste. Mientras la tripulación yacía en los sofás, sus cabezas apuntaban hacia el este y, por lo tanto, hacia el eje menos z.

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