No sé casi nada sobre cohetes y vuelos espaciales. Supongo que la mayoría de la fuerza generada por el motor de un cohete es simplemente el resultado de arrojar gases desde el fondo muy rápido y confiar en la tercera ley de la dinámica de Newton.
Pero cuando el cohete está lo suficientemente cerca del suelo para que el escape interactúe significativamente con la superficie (por ejemplo, durante el despegue o durante los aterrizajes de refuerzo de SpaceX), ¿aumenta el empuje del motor en un grado significativo? ¿Quizás debido a que algunas de las partículas gaseosas golpean el suelo y luego rebotan hacia arriba?
En caso afirmativo, ¿puede dar alguna indicación de CUÁNTO? ¿Es suficiente que la mecánica de lanzamiento/aterrizaje deba tenerlo en cuenta, o no es más importante que, digamos, las densidades/presiones del aire que varían debido a la temperatura o la brisa?
Hay muy poco o ningún efecto suelo en el lanzamiento de un gran cohete. Hacer que esos gases calientes reboten en el suelo y regresen al cohete bien podría significar el comienzo de un día muy malo para el cohete. El escape de un cohete de lanzamiento se aleja del cohete mediante una trinchera de llamas para combatir estos efectos potencialmente muy malos.
Puede haber alguna mejora del empuje del efecto suelo (o posiblemente una disminución) durante el aterrizaje controlado de un cohete bajo empuje, por ejemplo, en la Luna o en una barcaza. Estos efectos generalmente serán de naturaleza extremadamente transitoria y, por lo tanto, pueden ignorarse en gran medida.
En el contexto de su pregunta, si hay un efecto de suelo que mejora el empuje durante el despegue o el aterrizaje terminal, la respuesta aparentemente es "no".
Citando " Mars Exploration Entry, Descent and Landing Challenges " (2006) de Braun y Manning:
"Los propulsores de descenso terminal no pueden pasar más de unos pocos cientos de milisegundos dentro de un metro más o menos de la superficie sin cavar trincheras, lanzar pequeñas rocas al tren de aterrizaje y producir una contrapresión de efecto suelo desestabilizador en la parte inferior del módulo de aterrizaje".
Además, de " Tradespace Model for Planetary Surface Exploration Hopping Vehicles " (2012) de Philip M. Cunio:
"Después de esto, el desarrollo continuó con la producción de un soporte de lanzamiento de liberación rápida, que minimizó la dinámica del soporte y el efecto suelo durante el lanzamiento. Esto permitió las pruebas de lanzamiento y vuelo estacionario, como se muestra en la Figura E-9".
(Estas son citas textuales de los artículos, con errores gramaticales y de puntuación intactos).
Encontré otros dos documentos que pueden contener información relevante (" Desarrollo de un sistema de cohete de aterrizaje terminal para vehículos tipo Apolo " por Jack F. Lands Jr. 2012, e "Investigación del efecto del suelo aguas abajo de la boquilla de doble campana sobreexpandida durante la vertical Takeoff and Landing" de Yonezawa et al 2010), pero no he leído ninguno de ellos, y las dos citas anteriores parecen darnos la respuesta.
Obviamente conoces el efecto suelo de los aviones. Los helicópteros también experimentan un aumento en el rendimiento del "efecto suelo" cuando se ciernen en algún lugar dentro del diámetro del rotor principal del suelo. Esto se debe a que el lavado del rotor comprime el aire debajo del rotor, aumentando la densidad del aire y permitiendo un aumento en las características de sustentación para el "ala giratoria" de manera similar a como un avión de ala fija experimenta un aumento en la sustentación cuando está cerca del terrestre.
Los cohetes no experimentan este efecto de la misma manera porque no funcionan según el principio de sustentación aerodinámica. La turbulencia generada por el empuje sirve para desestabilizar el vehículo en lugar de mejorar su rendimiento.
Genial pregunta.
david hamen
russell borogove
david hamen