¿Es más fácil aplicar momento angular a un cohete con el motor apagado?

Digamos que tengo un cohete que necesito rotar para mi próxima maniobra. Suponiendo que está volando a través del vacío total, primero puedo apagar mi motor y luego usar los propulsores de control de reacción para girar, o puedo rotar con los propulsores de control de reacción con mi motor todavía empujando. La intuición dice que debería ser más fácil girar sin el motor en marcha, pero la ciencia espacial suele ser contraria a la intuición. ¿Hay alguna diferencia entre tratar de aplicar el momento angular mientras el motor está apagado y tratar de aplicar el momento angular mientras el motor aplica simultáneamente el momento lineal?

* En un vuelo espacial real, una vez que el cohete ha escapado de la atmósfera, las quemaduras tienden a ser cortas y suceden estrictamente mientras se apunta en la dirección deseada. Más como apuntar y disparar un arma, y ​​menos como girar un automóvil mientras acelera. Ignoremos eso aquí.

Respuestas (1)

La probabilidad en el momento angular está dada por:

d L d t = τ , τ = r ^ × F
En un cohete ideal, el motor principal no aplica par al sistema, ya que el empuje es paralelo al vector de posición desde el que actúa (aquí será la distancia al CoM). Así que simplemente tenemos
τ t o t = τ t h r tu s t mi r s
así que no importaría cuando usemos estos propulsores. En misiles reales, hay dos problemas principales (que yo sepa) con este método. Primero, será mucho más complicado determinar las ecuaciones de movimiento. En segundo lugar, si no estamos en el vacío, la fuerza de arrastre es mucho mayor cuando el vector de velocidad no está en la misma dirección que la "parte superior" del misil. Puede leer sobre "ángulo de ataque" para una mayor comprensión, pero básicamente si queremos girar mientras usamos el motor (y lo hacemos), tenemos que hacerlo muy lentamente, o de lo contrario la presión sobre el misil lo hará desmoronarse. .

¿Por qué es mucho más complicado determinar las ecuaciones de movimiento?