¿La forma de la cápsula Dragon Crew afecta el descenso balístico?

El dragón que presentó Musk\ II No creo que nadie haya visto las dimensiones reales de la versión 2 del dragón, pero suponiendo que sea lo que usará SpaceX para llevar a la gente al espacio, creo que tendrá problemas con respecto a la estabilidad durante el descenso. Al menos una parte de la sección transversal de la nave espacial parece ser cuadrada (se muestra en rosa y azul). Esta es probablemente una consecuencia no deseada de tener motores de descenso a un lado (que ahora es redundante ya que no están haciendo un aterrizaje propulsor). Esto afectará tanto las características de sustentación como la estabilización giroscópica durante el descenso balístico, si es posible, será mucho más difícil porque sería más difícil girar alrededor de su eje principal, ya que el marco no es simétrico. ¿Es esto correcto? También las características del marco están destinadas al aterrizaje propulsor,

¿Qué te hace pensar que la simetría es crítica @user2277550?
@GdD Para soyuz, por ejemplo, la sustentación es fundamental durante el reingreso, y debe controlarse activamente (no estoy seguro de la parte de control). Pero de todos modos, si no tienes una forma algo estable, no hay forma de que puedas controlar la elevación, ¿verdad? Para el descenso balístico, la resistencia sobre el eje principal sería mayor sin simetría (no estoy seguro de cuán grave es esto), pero parece una complicación innecesaria. Por supuesto, hay muchas aproximaciones que ocurren aquí, pero el diseño de SpaceX parece ser demasiado problemático.
No estoy 100% seguro de lo que quiere decir cuando habla de asimetría aquí @ usuario2277550, tal vez una foto o dos ayuden. Si te refieres a la forma del TPS en sí, entonces la asimetría es una parte prevista del diseño para dar vida y control al reingreso en lugar de un descenso balístico puro.
@GdD Por descenso balístico, estoy hablando de cómo se gira toda la nave para la estabilización giroscópica, durante el descenso balístico. He añadido una imagen.
@GdD Hay un poco de asimetría tanto en Apollo como en Soyuz, pero eso es solo una aleta que cambia de elevación cuando se enrolla la estructura general. Pero no creo que haya ningún ejemplo de que el marco general sea asimétrico.
@ user2277550 aquí están las dimensiones que dices que nadie ha visto y más información sobre dragon2 en.wikipedia.org/wiki/Dragon_2
"toda la nave" NO "se gira para la estabilización giroscópica durante el descenso balístico"
@OrganicMarble Soyuz hace eso. Tiene sentido tenerlo como una opción de seguridad adicional.
@trondhansen han cambiado mucho de eso. Dijeron que no están haciendo un aterrizaje propulsor, lo que probablemente significa que han quitado las patas pequeñas en la parte inferior. Me refiero a las dimensiones precisas de cada característica.
No he podido encontrar una referencia a Soyuz usando estabilización de giro durante ningún reingreso.
Votado a la baja hasta que se proporcione una referencia que muestre la Soyuz estabilizada por giro.
@OrganicMarble youtube.com/watch?v=-l7MM9yoxII&t=14m10s Hay una referencia mucho mejor del jefe de ROSCOSMOS que explica esto después de un descenso balístico en 2008. No es que me importe mucho un voto a favor.
No veo videos de youtube. Si tiene una referencia técnica, edítela en su pregunta. O ignórame, esa es tu elección.
@OrganicMarble Es un video oficial de la ESA. No uno al azar.
@OrganicMarble La primera respuesta en esta página de discusión, de un artículo traducido del ruso, después de un descenso balístico en 2008. forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=11674.0
Su video describe un descenso balístico sin control activo. La nave espacial gira aleatoriamente debido a los golpes, cancelando el CoM compensado que le permite proporcionar sustentación cuando se dirige activamente. Un descenso típico se dirige activamente con RCS para mantener el ángulo de ataque deseado. Vea este video: youtube.com/watch?v=HgTNzDCc0gk : esto no es 'estabilizado por giro', solo un giro natural que ocurre sin guía.
@Saiboogu forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=11674.0 “El descenso a lo largo de la trayectoria balística sin la participación de sustentación es comparable con una piedra que cae, pero si permitimos que caiga como una piedra, entonces la sobrecarga alcanzaría un límite incompatible con la vida humana. Por lo tanto, rotamos constantemente el vehículo de descenso alrededor de su eje, logró aproximadamente una revolución después de medio minuto, lo que contribuyó (a transferir) la sobrecarga de 'pie-cabeza' que amenazaba la vida en la sobrecarga más aceptable de 'giro de pecho' debido a la fuerza centrífuga,"
@Saiboogu La primera respuesta en esa página de discusión. Bueno, el error de balanceo regular obviamente estará ahí, porque no está en un mínimo potencial a lo largo del eje de su cuerpo. Pero, ¿por qué el giro natural cancelaría el COM compensado?
@ user2277550 Estoy asumiendo un error de traducción. La trayectoria se especifica por la forma y el ángulo de ataque. Un descenso guiado controla AoA para generar sustentación. Un descenso no guiado no tiene control sobre el alabeo, por lo que no tiene control sobre el AoA. La acción de balanceo aleatorio significa que, en lugar de mantener un AoA dado para generar sustentación, el AoA gira constantemente con el balanceo para obtener un resultado promedio que coincide con el comportamiento de una cápsula sin compensación de CoM. La fuerza centrífuga de la rotación no puede eliminar o reducir la carga G de la desaceleración, por lo que la cotización no puede ser precisa como se presenta.
@Saiboogu No creo que eso sea exacto. Un descenso sin guía (en el caso de Soyuz) no tiene un control preciso sobre el balanceo. Pero es casi fácilmente posible hacer girar la propia nave espacial, hasta un valor máximo. Una vez que hace eso, parece obvio que las fuerzas giroscópicas compensarán COM hasta cierto punto, lo que disminuirá las cargas G de la desaceleración. Por lo tanto, creo que la cita es precisa.

Respuestas (1)

  1. Las secciones rosa y azul no son cuadradas, son secciones cónicas.
  2. Hay 4 unidades de propulsión en la cápsula y están dispuestas en un patrón regular. La cápsula es simétrica.
  3. No he visto ninguna declaración por parte de SpaceX de que usarán estabilización giroscópica.

Aquí hay un diagrama de la cápsula que muestra que la cápsula es simétrica:

Dragón de la tripulación

Durante un descenso balístico, la cápsula caerá con el escudo térmico primero, y el resto de la cápsula, incluidos los carenados del propulsor, quedará a sotavento del escudo térmico. La mayor parte del descenso balístico será a velocidades supersónicas, donde la cápsula se encuentra al abrigo de una onda de choque.

Sin hacer un análisis aerodinámico, sospecho que no sería muy difícil hacer girar la cápsula.

Los propulsores todavía cumplen una función: son el sistema de aborto.

Me parece que los canales que conducen a los propulsores tendrían un efecto estabilizador: cuando la cápsula se sale del eje, expone más uno de los canales a la corriente de aire, creando más resistencia que empuja la cápsula hacia atrás, hasta que los 4 canales tienen un mínimo exposición y la cápsula está en equilibrio.

Desea evitar girar la cápsula, ya que utiliza paracaídas durante las etapas finales del descenso. Si la cápsula girara en ese punto, enredarías los paracaídas.

La estabilización giroscópica, al menos con Soyuz, se realiza como última opción para aplanar la trayectoria durante el descenso balístico. El descenso balístico en sí se realiza cuando la sustentación de la nave espacial no se puede controlar de forma activa, es decir, como medida de seguridad adicional. No estoy seguro de por qué mi pregunta obtuvo tantos votos negativos.
@ user2277550 No creo que haya quedado claro para la mayoría de los respondedores que está hablando de medidas de emergencia y de último recurso, en lugar de un descenso de rutina. Sin eso, podría verse como una pregunta de "basado en esta foto, voy a afirmar que una empresa importante está siendo increíblemente estúpida" que generalmente no cae bien.
@Hobbes La vista frontal, en mi humilde opinión, parece ser problemática. Las partes negras, cuando giran alrededor del eje, dificultarán el control del ascensor. Y la parte negra en sí estaba destinada principalmente al aterrizaje propulsor que no están usando (leo). Por supuesto, podrían haberlo puesto en un túnel de viento, probado mucho y poner esos valores en el sistema de control. Pero parece que hay demasiadas cosas superfluas en el diseño mismo.
@SteveLinton, creo que tales medidas de emergencia tienen una influencia significativa en el diseño básico.
@ user2277550 seguro, y al aceptarlo, estoy seguro. ¿Tiene alguna fuente para la idea de que SpaceX utilizará las mismas medidas de emergencia que Soyuz? En particular, pueden tener alternativas a la estabilización giroscópica.
@SteveLinton No estoy seguro de que haya otras opciones. Por supuesto, podría poner un giroscopio pesado dentro, como lo hacen los barcos, pero no creo que sea lo suficientemente bueno, especialmente con restricciones de peso. SpaceX no ha hablado de muchos de estos temas críticos, y la mayoría de las personas (en mi humilde opinión) generalmente aceptan todo lo que dice SpaceX como un evangelio.
@user2277550 Las cápsulas ruedan naturalmente cuando no están guiadas (descenso balístico). La estabilidad es natural debido a la forma, no giroscópica.
Un poco de información adicional que parece faltar: la 'parte negra' es el escape de los motores que son críticos para el escape del lanzamiento. El aterrizaje propulsor era solo una ventaja adicional de su existencia.
¿La forma de la cápsula Dragon Crew afecta el descenso balístico?
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