¿Qué sucede si el Falcon 9 se lanza con las aletas de rejilla abiertas?

Supongamos que las aletas de rejilla del Falcon 9 permanecen abiertas y el cohete todavía se lanza. Probablemente esto nunca suceda porque el equipo de SpaceX es excepcionalmente bueno, pero estoy tratando de ver qué sucederá con un proyecto personal.

Entonces, ¿qué sucederá durante el vuelo si las aletas están abiertas incluso antes del lanzamiento?

Respuestas (3)

Puedo pensar en tres problemas principales que surgen al lanzar con las aletas desplegadas; Supongo que ninguno de ellos pondría en peligro una misión, pero no tengo ninguna información interna que lo respalde.

  1. Mayor arrastre de las aletas desplegadas. Esto afectaría levemente el rendimiento, pero hay cierto margen de rendimiento en el lanzador y las aletas no están diseñadas para crear grandes cantidades de resistencia. No esperaría que la resistencia adicional se compare con la pérdida de rendimiento de un motor apagado, por ejemplo.
  2. Estabilidad aerodinámica. Las superficies aerodinámicas sobre el centro de gravedad del cohete reducen la estabilidad; las cosas con aletas quieren volar con las aletas hacia atrás (como una flecha emplumada). La segunda etapa y la carga útil están por encima de las aletas, por lo que las aletas no están muy por delante del centro de masa, y los motores del cohete cardán deberían proporcionar suficiente control para compensar, pero si el cohete vuela normalmente con un margen de estabilidad mínimo, esto podría empujarlo por el borde, haciendo que se voltee y se rompa. (Sospecho que los motores tienen mucha autoridad de control, pero en realidad no estoy seguro).
  3. Daño a las propias aletas. Si mal no recuerdo, la presión dinámica sostenida durante el reingreso, mientras las aletas están normalmente desplegadas, es un poco más alta que la presión dinámica máxima en el ascenso, por lo que las aletas deberían poder sobrevivir fácilmente.

Si te has dado cuenta, las aletas se despliegan abriéndose hacia arriba. Esto hace que me pregunte si consideraron su caso.

Cuando están en uso normal, el vector de fuerza sobre ellos empuja hacia arriba.

En su caso, el vector de fuerza los obligaría a bajar y cerrar.

Entonces, en una primera aproximación, se verían obligados a reducirse al mínimo. Agregarían una resistencia significativa en un modo no completamente abierto. Es decir, posiblemente causaría menos resistencia si estuviera completamente abierto y en línea frente a empujado parcialmente hacia abajo y más en ángulo.

Probablemente podrían continuar con la misión, pero probablemente sería algo malo.

El arrastre probablemente forzaría el cierre de las aletas de la rejilla. Aún así, las aletas están controladas, por lo que no se agitarían sin rumbo fijo incluso si se desplegaran accidentalmente. En principio, podrían alinearse para causar la menor resistencia, de la misma manera que se alinean para maniobrar en descenso.

Una preocupación mayor podría ser la perturbación de la actitud del cohete, que podría cabecear, girar o balancearse si las aletas de la rejilla se desplegaran asimétricamente. Pero siempre puede cardar los motores (o, más bien, el sistema de control podría) para contrarrestar la perturbación (como se hace continuamente durante el vuelo, de todos modos, la única diferencia es la fuente de la perturbación).

En cualquier caso, las aletas de rejilla son ineficientes a bajas velocidades --- se las llama hipersónicas por una razón --- por lo que la perturbación de la actitud o la resistencia podría no ser grave incluso si a) la resistencia no forzara el cierre de las aletas en el ascenso y b) de alguna manera no pudo cardar los motores de vectorización de empuje para corregir la perturbación de la actitud.