¿Cuántos segundos de gravedad cercana a cero son prácticos con un avión de gravedad reducida?

Cuando vi "50 segundos de ingravidez" (vea la cita a continuación), hice una estimación muy aproximada basada en 45 grados con el morro hacia arriba hasta 45 grados con el morro hacia abajo. Vuelo de gravedad reducida centrado en aproximadamente 35,000 pies donde la velocidad del sonido es de aproximadamente 295 m /s, y una velocidad aerodinámica de mach 0,85 a esa altitud:

t = 2 * 0.707 * 0.85 * 295 (m/s) / 9.8 (m/s^2) 

lo que da unos 36 segundos.

Después de ver este increíble video que también está aquí una cantidad suficiente de veces, leí este artículo que se usó como una cita aquí para la discusión técnica del tiempo del video.

El artículo me dejó algo patas arriba y confundido, preguntándome " ¿Cuántos segundos de gravedad cercana a cero son prácticos en un vuelo de Gravedad Reducida? " así como " ¿Hacen cosas así en la ISS cuando las cámaras están apagadas?". "

El artículo dice:

Kulash: También se nos ocurrió un sistema para hacer una sola toma sobre ocho parábolas. En cada vuelo tienes 15 parábolas y en cada parábola tienes 20 segundos de doble gravedad, luego 50 segundos de ingravidez y unos minutos de montarlo todo de nuevo. Entonces, para que sea una sola toma, tomamos ocho de estos seguidos durante 40-45 minutos.

Sie: También ralentizamos un poco la reproducción de la canción (28,5 por ciento, para ser exactos) y realizamos cada parte del baile un poco más lento. De esta manera, los 21 segundos de canción encajan perfectamente en los 27 segundos de ingravidez . Los pilotos, hay 10 DE ELLOS volando el avión al mismo tiempo, por cierto, salen de la parábola cuando el avión tiene suficiente velocidad descendente e impulso para "levantarse" de la aceleración descendente.

El resaltado en negrita es mío. En la primera cita, quizás los números están invertidos y son 50 segundos de >1G y 20 segundos de ingravidez, lo que sería más coherente con este artículo , que también respalda los 27 segundos de la segunda cita.

Pero tal vez me equivoque y de alguna manera la compañía rusa S7 Airlines (mencionada aquí ) encontró una manera de llegar a Mach 1.2 para obtener 50 segundos.

Entonces mi pregunta: "¿Cuántos segundos de gravedad cercana a cero son prácticos en un vuelo de gravedad reducida?"

Cuento siete "parábolas" en lugar de ocho, pero entre las 02:00 y las 02:31 parece gravedad parcial, no una parábola típica.

video time - they are clearly modulating frame rate to reduce the high G periods
begins  ends
00:26   01:04
01:06   01:24 (normal walking)
01:26   01:42 (normal walking)
01:48   02:05 
02:07   02:12 weak gravity?  02:27 stronger gravity?
02:31   02:47 
02:51   03:08
¿Esta pregunta es sobre el tema? Teniendo en cuenta que hay varias grandes empresas comerciales en marcha para acceder al espacio como entretenimiento, e incluso hay un puerto espacial, decidí seguir adelante y preguntar.
Probablemente también sobre el tema en Aviation.stackexchange.com

Respuestas (3)

Para el KC-135 de la NASA , esta es la trayectoria que utilizó para volar, durante 25 segundos de 0 G:

vuelo parabolico

La corporación Zero-G utiliza un plan de vuelo similar:

Antes de comenzar una parábola, G-FORCE ONE vuela a nivel del horizonte a una altitud de 24,000 pies. Luego, los pilotos comienzan a detenerse, aumentando gradualmente el ángulo de la aeronave a unos 45 ° con respecto al horizonte, alcanzando una altitud de 32,000 pies. Durante este pull-up, los pasajeros sentirán el tirón de 1,8 Gs. Luego, el avión es "empujado" para crear el segmento de gravedad cero de la parábola. Durante los próximos 20-30 segundos todo en el avión es ingrávido. A continuación, se inicia una retirada suave que permite que los voladores se estabilicen en el suelo del avión. Esta maniobra se repite 15 veces, cada una de las cuales requiere unas diez millas de espacio aéreo para realizarla.

ESA utiliza el mismo enfoque.

50 segundos es probablemente un error, necesitarías un Concorde o estarías dispuesto a ir a altitudes mucho más bajas para obtener tanto.

La cita de '10 pilotos' también es muy sospechosa. No hay suficiente espacio en la cabina para 10 pilotos. Tal vez haya un asiento de observador que podrías usar. No hay forma de que el operador permita que alguien se pare en la cabina durante las maniobras de 0 G, alguien agitándose sería un riesgo demasiado grande para los instrumentos de la cabina.

¡Gracias por mirar en esto! Parece que la posible duración de 0 G es bastante estándar, limitada por las realidades de la aviación. Tal vez la persona entrevistada había tenido demasiados toros rojos.
El simulacro en JSC era ir a comer al restaurante Cajun de PeTe, justo afuera de las puertas del aeropuerto, antes de tomar estos vuelos. Fue llamado el cometa del vómito por una razón.

50 segundos es realmente posible, pero AFIAK no hay un avión comercial con el rendimiento para hacerlo.

Cada segundo de cero g produce una velocidad hacia abajo de 9,8 metros por segundo. Por lo tanto, 50 segundos son 490 metros por segundo. Si se dirigía hacia arriba a 245 m/s cuando inicia la maniobra de gravedad cero, se dirigiría hacia abajo a 245 m/s cuando realiza la retirada. Dado que esto es solo alrededor del 70% de la velocidad del sonido, puede hacerlo mientras se mantiene subsónico. Sin embargo, tendrá que acercarse bastante a la vertical al comienzo de la parábola para mantener su avión subsónico, y eso significa que necesita un avión que pueda hacer un ascenso casi vertical.

Mirando las especificaciones del avión Zero G , encuentro que es un 727-200. Si bien no sé qué motores tiene el mejor rendimiento para la clase, es una relación empuje-peso de .26 con el peso máximo de despegue, hasta .46 completamente vacío (si de alguna manera pudieras llevarlo al cielo sin combustible). ) Eso no está ni cerca de lo que se necesitaría para escalar.

El único avión que encuentro que puede hacerlo son los cazas, y de todos modos no están limitados por tener que permanecer subsónicos. También usará 10,000 pies de altitud en el bucle, y si hace la extracción a 2 g, usará otros 10,000 para hacerlo.

Gran análisis, gracias! Sólo curioso; para el Ilyushin Il-76MDK (ver mi respuesta complementaria ) que realmente se usó en el video y es relevante para la cita en mi pregunta, ¿son ciertas las mismas limitaciones?
@uhoh Desde esa página, calculado: peso máximo, TWR = .30. Peso mínimo, TWR = .63. Nada lo suficientemente cerca como para obtener 50 segundos.

Tiempo de respuesta suplementario. ¡OK ve! acaba de lanzar Gravity is just a habit , el documental "making of" sobre el video original OK Go - Upside Down & Inside Out . No es sorprendente que sea esencialmente el mismo número que se da en la respuesta aceptada .

El nuevo video incluye otros detalles sobre la preparación para la serie de períodos de gravedad cero producidos cuando el avión de transporte estratégico Ilyushin Il-76MDK de 4 motores turbofan en el Centro de Entrenamiento de Cosmonautas Yuri Gagarin en Star City ejecuta una serie de trayectorias parabólicas entre 6,000 y 9,000 metros. Ambos se pueden ver debajo de la captura de pantalla de la trayectoria.

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abajo: Ilyushin Il-76 desde aquí

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a continuación: El documental: mire el video real primero (el último) si aún no lo ha visto.

a continuación: OK Ir - Upside Down & Inside Out (Behind the Scenes) - mire el video real primero (el último) si aún no lo ha visto.

a continuación: El video real: mire este primero si aún no lo ha visto.

abajo: Ilyushin Il-76 desde aquí

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