От Llandaff
К Estel
Дата 17.11.2008 10:15:11
Рубрики Современность; Космос;

А можно для чайников, каково назначение этого маневра?

Про бессмысленность доставки ЯО таким образом понимаю.
От Estel
К Llandaff (17.11.2008 10:15:11)
Дата 17.11.2008 11:25:26

Re: А можно...

>Про бессмысленность доставки ЯО таким образом понимаю.

По-идее, челнок снижается в атмосферу до максимальной эволютивной высоты. Т.е. высоты, где плотность атмосферы позволяет маневрировать при помощи собственных аэродинамических поверхностей. И там, на этой высоте, креном меняется курс. А следовательно при последующем уходе на орбиту и её наклонение. Сам маневр можно сравнить с камешком, прыгающим на воде. Челнок как бы отскакивает от атмосферы обратно. Необходимость (теоретическая) такого маневра вызвана тем, что маневр смены наклонения орбиты энергетически чрезвычайно дорог. И на данный момент невыполним вообще. В принципе, как говорят и у нас и в штатах, и Буран и Шаттл рассчитывались на штатное использование такого маневра. Но никто его так и не опробовал. В том же 85-м, была миссия "Челленджэра". 51Б или 51Ф... Не помню, рыться надо. Так вот в ней должны были опробовать снижение с орбиты до 120-130 км. Но из-за внутренних проблем там миссия не удалась совсем. Насколько верна эта информация, судить не берусь.
Тот факт, что никто не опробовал тоже понятен. Рисковать челноком и экипажем как-то не хочется ради таких целей.
От NV
К Estel (17.11.2008 11:25:26)
Дата 17.11.2008 11:38:17

Есть 2 причины делающие что на ШАТТЛЕ что на БУРАНЕ такой маневр

>>Про бессмысленность доставки ЯО таким образом понимаю.
>
>По-идее, челнок снижается в атмосферу до максимальной эволютивной высоты. Т.е. высоты, где плотность атмосферы позволяет маневрировать при помощи собственных аэродинамических поверхностей. И там, на этой высоте, креном меняется курс. А следовательно при последующем уходе на орбиту и её наклонение. Сам маневр можно сравнить с камешком, прыгающим на воде. Челнок как бы отскакивает от атмосферы обратно. Необходимость (теоретическая) такого маневра вызвана тем, что маневр смены наклонения орбиты энергетически чрезвычайно дорог. И на данный момент невыполним вообще. В принципе, как говорят и у нас и в штатах, и Буран и Шаттл рассчитывались на штатное использование такого маневра. Но никто его так и не опробовал. В том же 85-м, была миссия "Челленджэра". 51Б или 51Ф... Не помню, рыться надо. Так вот в ней должны были опробовать снижение с орбиты до 120-130 км. Но из-за внутренних проблем там миссия не удалась совсем. Насколько верна эта информация, судить не берусь.
>Тот факт, что никто не опробовал тоже понятен. Рисковать челноком и экипажем как-то не хочется ради таких целей.

просто невозможным. Ну уж на эволютивную скорость в таких случаях всем глубоко плевать ;-) а вот низкое гиперзвуковое аэродинамическое качество этих летающих сараев делает боковой маневр глубоко бессмысленным. А вот чем потом Шаттлу орбиту с 120 километров поднимать ? Да и Бурану тоже ? Горючки на это дело нема :)

Виталий
От Estel
К NV (17.11.2008 11:38:17)
Дата 17.11.2008 12:12:04

Ну не поднимать,

а корректировать. Если тормозной импульс рассчитан правильно, и челнок идет с правильным углом, то по идее он должен вернуться на свою орбиту или ниже. И там уже скорректировать её. И кстати топливо таки на нем есть. Иначе чем он отрабатывает тормозной импульс? Не маневровыми же двигателями.

С аэродинамическим качеством утюга я полностью согласен. Но тут есть одно но. Фактически, на той скорости которая имеется на тех же 80 км, должно быть все равно, какой формы у тебя крыло. Я так подозреваю, что даже если челнок будет иметь форму куба, то это тоже особо большой роли не сыграет. Фактически, крыло работает как отражатель. Или даже как спойлер у того же Су-27. Под каким углом спойлер поставишь, так и будет меняться вектор скорости. И основная задача удержать этот угол. Правда к нормальному атмосферному полету это конечно имеет слабое отношение.
От NV
К Estel (17.11.2008 12:12:04)
Дата 17.11.2008 16:01:49

Нет, именно поднимать... увы

>а корректировать. Если тормозной импульс рассчитан правильно, и челнок идет с правильным углом, то по идее он должен вернуться на свою орбиту или ниже. И там уже скорректировать её. И кстати топливо таки на нем есть. Иначе чем он отрабатывает тормозной импульс? Не маневровыми же двигателями.

>С аэродинамическим качеством утюга я полностью согласен. Но тут есть одно но. Фактически, на той скорости которая имеется на тех же 80 км, должно быть все равно, какой формы у тебя крыло. Я так подозреваю, что даже если челнок будет иметь форму куба, то это тоже особо большой роли не сыграет. Фактически, крыло работает как отражатель. Или даже как спойлер у того же Су-27. Под каким углом спойлер поставишь, так и будет меняться вектор скорости. И основная задача удержать этот угол. Правда к нормальному атмосферному полету это конечно имеет слабое отношение.

и вот почему. Надо именно опустить орбиту и довольно долго - около минут 10 - лететь на той высоте делая аэродинамический маневр. Потенциальная энергия теряется. Да и кинетическая надо сказать тоже. Такой маневр имеет смысл ТОЛЬКО в достаточно плотных слоях атмосферы.

Форма таки значение имеет. Дело в том что действительно, качество в общем в первую очередь будет зависеть от угла наклона нижней поверхности. Однако если это будет куб - он будет лбом тормозить :) поэтому хорошей формой аппарата будет пирамидка или острый конус.

Я это тоно знаю - я ж их таких хороших просчитывал. В свое время :)

Виталий
От Estel
К NV (17.11.2008 16:01:49)
Дата 17.11.2008 17:50:06

Re: Нет, именно...

>и вот почему. Надо именно опустить орбиту и довольно долго - около минут 10 - лететь на той высоте делая аэродинамический маневр. Потенциальная энергия теряется. Да и кинетическая надо сказать тоже. Такой маневр имеет смысл ТОЛЬКО в достаточно плотных слоях атмосферы.

Согласен по всем пунктам. Но. Допустим даже, что для возврата используем маршевые двигатели. Подъемная сила крыла вообще не учитывается? Хоть какая-то минимальная, но она есть.

>Форма таки значение имеет. Дело в том что действительно, качество в общем в первую очередь будет зависеть от угла наклона нижней поверхности. Однако если это будет куб - он будет лбом тормозить :) поэтому хорошей формой аппарата будет пирамидка или острый конус.

Ну про куб, это понятное дело утрированно.

>Я это тоно знаю - я ж их таких хороших просчитывал. В свое время :)

И что дали расчеты? Что в текущий момент развития техники, необходимые параметры материалов недостижимы?
От NV
К Estel (17.11.2008 17:50:06)
Дата 17.11.2008 19:28:48

Re: Нет, именно...

>>и вот почему. Надо именно опустить орбиту и довольно долго - около минут 10 - лететь на той высоте делая аэродинамический маневр. Потенциальная энергия теряется. Да и кинетическая надо сказать тоже. Такой маневр имеет смысл ТОЛЬКО в достаточно плотных слоях атмосферы.
>
>Согласен по всем пунктам. Но. Допустим даже, что для возврата используем маршевые двигатели. Подъемная сила крыла вообще не учитывается? Хоть какая-то минимальная, но она есть.

На подъемную силу (как на подъемную) увы начхать :( она второго порядка малости по сравнению с тем что надо для подъема орбиты. А вот для бокового маневра - самое то. Вообще, с точки зрения ракетодинамики, поворот плоскости орбиты (чисто ракетодинамически) - самое затратное дело.

>>Форма таки значение имеет. Дело в том что действительно, качество в общем в первую очередь будет зависеть от угла наклона нижней поверхности. Однако если это будет куб - он будет лбом тормозить :) поэтому хорошей формой аппарата будет пирамидка или острый конус.
>
>Ну про куб, это понятное дело утрированно.

>>Я это тоно знаю - я ж их таких хороших просчитывал. В свое время :)
>
>И что дали расчеты? Что в текущий момент развития техники, необходимые параметры материалов недостижимы?

Усе достижимо. Но- грянула перестройка. Так что, как и во многих других областях - дело за делом :(

Виталий
От bedal
К Estel (17.11.2008 17:50:06)
Дата 17.11.2008 19:12:58

Re: Нет, именно...

>Согласен по всем пунктам. Но. Допустим даже, что для возврата используем маршевые двигатели. Подъемная сила крыла вообще не учитывается? Хоть какая-то минимальная, но она есть.
да фиг с ними, с двигателями - топлива откуда столько взять?

Замечу, тем не менее, что на Буране и движков-то не было тяговых, так что бессмысленность такого маневра признавалась на уровне проектирования.

>>Форма таки значение имеет. Дело в том что действительно, качество в общем в первую очередь будет зависеть от угла наклона нижней поверхности. Однако если это будет куб - он будет лбом тормозить :) поэтому хорошей формой аппарата будет пирамидка или острый конус.
>
>Ну про куб, это понятное дело утрированно.
Сказано было хорошее слово "аэродинамическое качество". Это отношение подъёмной силы к сопротивлению. "Хотя бы 3" означает, что в реале близко к 1 получается, то есть сопротивление _огромно_.
Кроме того, выше 80км плотности воздуха мало, на на 80 тепловыделение такое, что... вспоминаем Колумбию. Она "иглой" с малейшим повреждением не смогла этот участок пройти. А тут предлагается десяток минут купаться.

>>Я это тоно знаю - я ж их таких хороших просчитывал. В свое время :)
>
>И что дали расчеты? Что в текущий момент развития техники, необходимые параметры материалов недостижимы?
нет, конечно. Здесь дело не в материалах как таковых. А в первую очередь в энергетике. И аэродинамике. Чтобы летать на 80км (а не падать сквозь эту высоту) надо выглядеть иглообразно. И иметь гигантские запасы топлива.
От bedal
К bedal (17.11.2008 19:12:58)
Дата 18.11.2008 15:16:01

уточню:

для того, чтобы сменить плоскость орбиты надо (неважно, за счёт чего)полностью затормозить аппарат в прежнем направлении и полностью разогнать в новом.

То есть, для смены на 180 градусов (разворота в обратную сторону) нужна двойная энергия, потраченная на старт (за вычетом подъёма и мелких атмосферных подробностей).

Как же мы разворачиваемся за счёт аэродинамических сил? (или как поворачивает автомобиль идущий накатом?) Да за счёт сил реакции атмосферы на нас. Потери энергии при этом будут равны энергии на изменение орбиты, умноженной на аэродинамическое качество. У автомобиля качество огромно, пока колеса юзом не пойдут, потому можно пройти поворот просто без движка, почти не потеряв энергии. А на гиперзвуке да с аэродинамикой кирпича шаттла коэффициент будет хорошо если 1, то есть, считай, "тормозимся бесплатно, разгоняемся сами".

Таким образом, за счёт "нырка" можно в лучшем случае сэкономить половину топлива, необходимого для проведения этого маневра на орбите одними движками. Если учесть потери на спуск в атмосферу и подъем из неё, то говорить об экономии и вовсе не приходится.
От ARTHURM
К Estel (17.11.2008 11:25:26)
Дата 17.11.2008 11:36:50

Это как это?

"маневр смены наклонения орбиты ... И на данный момент невыполним вообще" - вообщето осуществляется импульсом в бинормальном к плоскости орбиты направлении в точке восходящего (низходщего) узла. Что в нем невыполнимого?

С уважением
От Estel
К ARTHURM (17.11.2008 11:36:50)
Дата 17.11.2008 12:00:49

Re: Это как...

>"маневр смены наклонения орбиты ... И на данный момент невыполним вообще" - вообщето осуществляется импульсом в бинормальном к плоскости орбиты направлении в точке восходящего (низходщего) узла. Что в нем невыполнимого?

Ну во-первых, необязательно прямо в точке это делать. Во-вторых, невозможность определяется именно топливными затратами.
От NV
К ARTHURM (17.11.2008 11:36:50)
Дата 17.11.2008 11:42:04

Это кколько угодно

>"маневр смены наклонения орбиты ... И на данный момент невыполним вообще" - вообщето осуществляется импульсом в бинормальном к плоскости орбиты направлении в точке восходящего (низходщего) узла. Что в нем невыполнимого?

>С уважением

только уж очень энергозатратно. А вот чтобы делать аэродинамический маневр с погружением - неплохо бы иметь гиперзвуковое аэродинамическое качество хотя бы около 3. Что накладывает серьезные требования как на аэродинамику, так и на тепло (нужны острые кромки и носок малого радиуса - но это резкое увеличение теплового потока).

Виталий
От МиГ-31
К NV (17.11.2008 11:42:04)
Дата 18.11.2008 01:08:23

Re: Это кколько...


> но это резкое увеличение теплового потока).
 Всё обляпать абляционкой :)

>Виталий
С уважением, МиГ-31 (тоже эсквайр).
От Alexeich
К ARTHURM (17.11.2008 11:36:50)
Дата 17.11.2008 11:41:46

Re: Это как...

>в точке восходящего (низходщего) узла. Что в нем невыполнимого?

И не обязательно в точке узла.
От astro-02
К Llandaff (17.11.2008 10:15:11)
Дата 17.11.2008 10:44:00

Re: А можно...

>Про бессмысленность доставки ЯО таким образом понимаю.
теоретически - изменение плоскости орбиты с использованием аэродинамического качества. А вообще-то нигде не слышал, что такой маневр шаттлом вообще выполнялся когда-либо. Источник бы посмотреть.
От Александр Антонов
К astro-02 (17.11.2008 10:44:00)
Дата 17.11.2008 12:36:42

Re: А можно...

Здравствуйте

>>Про бессмысленность доставки ЯО таким образом понимаю.
>теоретически - изменение плоскости орбиты с использованием аэродинамического качества. А вообще-то нигде не слышал, что такой маневр шаттлом вообще выполнялся когда-либо. Источник бы посмотреть.

Шаттлом такой маневр может выполяться только в одну сторону. Нет, если конечно тому грузовой отсек баками с жидким кислородом и водородом забить... и то вряд ли.

С уважением, Александр