Patrón quemado del escudo térmico Apollo CM alrededor de los propulsores RCS
Sergio Lenzion
Mirando las fotos de las cápsulas Apollo CM después del reingreso, estaba tratando de tener una idea de cómo se distribuía el calor en los lados de la cápsula. Por el aspecto de los parches supervivientes de la cinta Mylar y los mangos de EVA de aluminio no fundido, la temperatura de reentrada en el costado de la cápsula no parece ser demasiado alta. Ciertamente no lo suficientemente alto como para quemar el material ablativo en la superficie lateral y derretir las manijas. Pero luego presté atención al patrón interesante de material ablativo carbonizado alrededor de los propulsores RCS (parecían ser los propulsores de balanceo que se utilizarían para "dirigir" y manipular la sustentación durante el reingreso).
Esta del Apolo 11: imagen de http://www.collectspace.com/review/apollo11_cm_radiationlabels01-lg.jpg 
Apolo 13: imagen de https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/capsule_.jpg
Apolo 12: imagen de https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/s69-22271.jpg
Apolo 8: imagen de https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_8#/media/File:Ap8-S68-56310.jpg
Pregunta: ¿Por qué esta forma del patrón?
Dado que es solo alrededor de los propulsores (y no en otra parte de la circunferencia de la parte cónica), probablemente signifique alguna reacción interesante del gas de salida del propulsor con el flujo de aire (y/o la onda de choque) alrededor de la circunferencia del escudo principal en la parte inferior. Pero, ¿por qué está a ambos lados (arriba y abajo) de los propulsores? Uno pensaría que la velocidad del aire entrante sería mucho más alta que la que sale de los propulsores y empujaría el escape hacia arriba, por eso no puedo entender por qué el escudo también está carbonizado inmediatamente debajo de los propulsores.
Respuestas (1)
Mármol Orgánico
Las interacciones del jet del sistema de control de reacción con el campo de flujo aerodinámico de un vehículo pueden ser contrarias a la intuición. Aquí hay un gráfico de resultados de simulación de cápsula que muestra efectos de propagación similares debajo del chorro y lateralmente (del primer enlace a continuación).
Este documento afirma en referencia a Apolo:
El calentamiento por interferencia en el caso de los chorros de guiñada y balanceo cubrió una superficie significativa de la carcasa trasera. En particular, los propulsores giratorios que disparaban hacia adelante produjeron la interacción más enérgica con la capa de corte, saliendo del hombro de la cápsula, y esto produjo el mayor aumento de calentamiento en el área más grande.
(énfasis mío)
Este diagrama de la era Apolo se cita en el segundo enlace a continuación.
Esto es del análisis del aumento del aerocalentamiento debido a los chorros del sistema de control de reacción en el vehículo de exploración de la tripulación Orion . Otros documentos de interés son la Medición experimental de los efectos de interacción RCS Jet en un vehículo de entrada de cápsula y los efectos canónicos de cavidades, protuberancias y chorros de control de reacción en la transferencia de calor al módulo de comando Apollo que, lamentablemente, no parece estar en NTRS.
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