¿Qué hay detrás del diseño de las aletas de rejilla de SpaceX?

Estos aerofrenos de rejilla/superficies móviles de control de arrastre se han utilizado durante un tiempo en varios diseños aerodinámicos y, presumiblemente, proporcionan un flujo de aire turbulento, que de alguna manera es más predecible que uno laminar, ya que nunca cambia entre laminar y turbulento. Suponiendo que se necesita un comportamiento turbulento para la reentrada del impulsor (?), ¿por qué parece que este diseño es una copia/pegado del pasado? ¿Hay alguna otra propuesta o prueba hecha para esta parte aerodinámica en particular? (quizás con una escala de cuadrícula diferente, sin cuadrícula y con una relación volumen/superficie diferente, o una forma totalmente diferente)?

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Gracias por la respuesta, la idea también era cuestionar la simplicidad del concepto falcon 9, la cantidad de piezas móviles, el peso del combustible de aterrizaje. Me preguntaba si esas aletas podrían ser más largas, desplegarse lentamente para frenar aerodinámicamente y, cuando sea subsónico, inclinarlas para aterrizar en autorrotación, sin combustible en absoluto.

aerofreno + autorrotación

Respuestas (2)

El problema parece ser la necesidad de una sola superficie de control (por simplicidad) para trabajar a velocidades hipersónicas, hasta subsónicas.

Las aletas de rejilla se han utilizado en misiles de alta velocidad en este régimen de velocidad, así que ¿por qué reinventar la rueda? Funciona, es bien sabido, intercambiaron y se decidieron por este diseño.

"¿Por qué reinventar la rueda?" => ¡Correcto! Especialmente en la industria espacial, donde "probado en vuelo" y "herencia" son las palabras clave principales. Si no está roto, no lo arregles.
@ChrisR También es una industria en la que las ruedas nuevas y brillantes no te llevan muy lejos.

Para responder a la adición editada: la mecánica para hacer algo como esto sería:

  • Añade una masa considerable al escenario.
    • Esto evitaría el uso del escenario para los lanzamientos no recuperables (todo el combustible utilizado) que creo que se requieren para la inserción en órbita geosincrónica.
  • Añade complejidad al diseño.
    • Más puntos de falla
  • No aterrizar con seguridad
    • Habiendo leído un poco sobre la rotación automática en Aviation.se, un helicóptero que realiza un aterrizaje de rotación automática debe cabecear para reducir la velocidad vertical hasta un umbral seguro para un aterrizaje. Aparentemente, los rotores sin motor no pueden generar suficiente sustentación para realizar un aterrizaje vertical. Esto también requiere que el helicóptero mantenga una velocidad de avance significativa. Esto haría que los aterrizajes precisos fueran más difíciles, pero lo que es más importante, requeriría que la etapa mantuviera la velocidad horizontal mientras viajaba lateralmente a través de la atmósfera, lo que no es posible debido a la gran sección transversal.
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