¿Cómo puedo estimar el coeficiente de arrastre en un cohete Saturno V, un simulador o algunos datos serían bastante impresionantes?

Estoy tratando de obtener información sobre esto y está resultando difícil ya que la información generalmente se adquiere experimentalmente a partir de lo que he encontrado. Un solo número a una altitud y velocidad específicas sería más que suficiente.

Respuestas (1)

La página de simulación de Saturno V de Bob Braeunig (desaparecida; enlace de archive.org ) tiene buena información sobre cómo estimó el coeficiente de arrastre, y una gráfica conveniente de números C D vs Mach. El punto clave:

No se ha encontrado información sobre el coeficiente de arrastre del Saturno V, sin embargo, se puede calcular al menos un punto de datos, que en el momento de la presión dinámica máxima. Saturn V News Reference, agosto de 1967, afirma: "Aproximadamente a los 69 segundos de vuelo, el vehículo experimenta una condición de máxima presión dinámica. En este momento, la fuerza de arrastre de restricción es aproximadamente igual a 460,000 libras". De Ascent Data vemos que, para el Apolo 11, la presión dinámica máxima (también llamada q máxima) ocurrió en un tiempo de 83,0 s, una altitud de 44 512 pies y tenía un valor de 735,17 lb/ft 2 . Hay dos métodos que podemos usar para estimar el coeficiente de arrastre en q máximo.

Primero, dado que q = rv 2 /2, reemplazamos q por rv 2 /2 en la ecuación de fuerza de arrastre, obteniendo F D = q C D A. Ahora reorganizamos la ecuación, reemplazamos nuestros valores conocidos (suponiendo que 460,000 lbf es aplicable al Apolo 11), y resuelva para C D .

CD = 460.000 / ( 735,17 × 1.216) = 0,515

La gráfica de C D versus número de mach se basa en datos del cohete Atlas, por lo que su aplicabilidad a Saturno V es cuestionable, pero aquí está:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Se agregó un enlace de archive.org para la posteridad.
¡Excelente, gracias! Lo he incluido aquí .