Si entiendo correctamente, el término 'giro de gravedad' se refiere a una forma específica de girar desde la dirección de lanzamiento casi vertical inicial a una dirección de órbita tangencial final de manera eficiente. Se describe como un empujón tangencial relativamente pequeño, regresa al ángulo de ataque esencialmente cero (o ángulo de desplazamiento; he preguntado por separado sobre eso) y la trayectoria, naturalmente, girará lentamente "hacia un lado" en la dirección tangencial.
Como sabiamente nos enseña Kerbal Wiki :
Luego, una vez que se alcanza cierta altitud, se realiza un ligero giro, llamado maniobra de cabeceo . Al alejarse ligeramente de la vertical, la gravedad empujará el vector de velocidad de la nave hacia esa dirección y la nave tendrá que inclinarse para seguirlo.
En los vehículos de lanzamiento grandes y modernos con modelos aerodinámicos sofisticados y empujes vectoriales y estrangulados, ¿la maniobra clásica de giro por gravedad todavía se aproxima, ya sea por diseño o por coincidencia, o es el giro real el resultado de un problema de optimización tan complejo que un giro por gravedad clásico per se ya no es reconocible?
Ares habría volado muy cerca de un giro de gravedad ideal en la atmósfera. Un documento que cubre la guía más simple de lanzarlo en un azimut inicial y luego volarlo con básicamente cero AoA hasta la separación SRB está aquí:
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080048217.pdf
Hay otro documento aquí donde se encuentra que puede obtener un rendimiento algo mejor en términos de masa inyectada (si lo estoy leyendo bien, particularmente cuando se considera la envolvente de cómo podría ser perturbado por los vientos) al optimizar la trayectoria con una flexión aerodinámica altamente restringida momento y permitiendo que el AoA varíe desde cero siempre que se satisfaga la restricción (con guía de bucle cerrado).
https://www.researchgate.net/publication/239415099_Highly_Constrained_Optimal_Launch_Ascent_Guidance
Si observa la Figura 9, la línea roja punteada es el giro de gravedad de bucle abierto y la figura superior muestra que tiene cero AoA hasta aproximadamente 120 segundos. La línea azul es la guía de circuito cerrado optimizada que la supera. Pero hasta unos 80 segundos parece que la gravedad se vuelve hacia mis ojos...
Otros cohetes que no necesitan estar tan restringidos (cualquier cohete que no sea Ares I) pueden beneficiarse de volar a AoA más altos. Así que creo que algo como el Falcon 9 volaría un poco más alto para beneficiarse de la elevación del cuerpo (el cuerpo del cohete actúa como un ala) hasta que la tensión en la estructura del vehículo se convirtiera en un factor (o en algún momento la resistencia y la inestabilidad aerodinámica ?). Pero tal ascenso se parecerá bastante a una trayectoria de AoA cero en una prueba ingenua de "globo ocular" (particularmente en comparación con algunos de mis lanzamientos de KSP de AoA muy distintos de cero).
Así que no sé si eso ayuda a responder tu pregunta. Los cohetes todavía vuelan prácticamente cero giros de gravedad AoA más o menos. Pero siempre puedes hacerlo mejor, por lo que no vuelan con giros de gravedad AoA perfectamente cero.
(Y he considerado implementar algo como el algoritmo de giro de gravedad de bucle abierto Ares I zero-AoA en MechJeb para lidiar con la optimización del programa de lanzamiento para lanzamientos de PEG, aunque no creo que vaya a ir por ese camino ahora)
A veces simplemente no puedes lograr que @RussellBorogove admita que esos comentarios realmente útiles pueden convertirse en una respuesta realmente buena. Entonces, hasta que llegue ese momento... aceptaré temporalmente esta respuesta de copiar/pegar.
Desde aquí :
Cualquier período de tiempo durante el ascenso atmosférico en el que el cohete no está vertical y su AoA es cercano a cero es, por definición, un giro de la gravedad.
y desde aquí
(Alternativamente, si es supersónico y no se desmorona, probablemente esté bastante cerca del giro de la gravedad. ;)
Entonces, una característica reconocible de la idea general de un giro de gravedad puede ser el hecho de que el giro ocurre sin inclinar el cohete lejos de la dirección en que se mueve por el aire (mucho) con empuje. Pienso. La masa estructural adicional requerida para manejar las tensiones laterales a velocidades supersónicas es una gran penalización, y si no la agrega, perdería la integridad estructural si intentara hacer un giro sustancial mediante la vectorización del empuje.
Antzi
UH oh
russell borogove
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