Könnte sich die Länge eines Fahrzeugs während des Bremsens oder der Schwerkraftunterstützung nachteilig auswirken?

Wäre die Länge eines Raumfahrzeugs eine Einschränkung, wenn es um Aerobreaking oder Schwerkraftunterstützung geht? Ich muss davon ausgehen, dass es unter solchen Umständen zu einer verrückten Stressspannung auf einem längeren Körperfahrzeug kommen würde.

Es würde mit Sicherheit das Brechen beeinträchtigen, wenn "Airbags" ausgelöst würden. Es sei denn, das ist nur Science-Fiction.

Antworten (1)

Ja, bei schwerkraftunterstützten Schleudern könnten Teile eines sehr langen Schiffs aufgrund des Schwerkraftgradienten entlang des Fachwerks einem Drehmoment ausgesetzt sein, und wenn es diesen Kräften nicht standhält, könnte es durch Gezeitenkräfte auseinandergerissen oder verformt werden. Aufgrund dieses Drehmoments könnte das Fahrzeug auch in eine heftige Drehung geraten. Wir können tatsächlich ähnliches bei größeren Kometen und Asteroiden beobachten, wenn sie an massiven Himmelskörpern vorbeischießen, der vielleicht berühmteste von ihnen ist der Komet Shoemaker-Levy 9 , der auseinanderbrach und im Juli 1994 mit Jupiter kollidierte:

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   Bild von Comet Shoemaker–Levy 9-Fragmenten (insgesamt: 21), aufgenommen am 17. Mai 1994 (Quelle: Wikipedia zu Comet Shoemaker–Levy 9 )

Dasselbe könnte natürlich auch beim Aerobraking passieren, aber hauptsächlich aufgrund von Unterschieden in den Verzögerungskräften entlang des Körpers des Fahrzeugs aufgrund des atmosphärischen Luftwiderstands. Bei den beteiligten Geschwindigkeiten verhält sich die Atmosphäre tatsächlich wie eine Flüssigkeit, und die Strömung formt sich entlang der dem Stößel zugewandten Seite und krümmt sich um ihre Ecken. Dabei muss es seine Geschwindigkeit relativ zum Rest des Mediums, von dem das Fahrzeug umgeben ist, erhöhen und erhöht damit seine kinetische Kraft. Wenn diese abgelenkten Strahlen die langsamere Strömung um das Fahrzeug herum einholen, verursachen eine schnelle Verzögerung und eine Änderung des Vektors Stoßwellen und bilden lokale Wirbel entlang der Kante der dem Stößel zugewandten Seite des Fahrzeugs. Dies ist tatsächlich einfacher zu demonstrieren als einige Kometen zu verwenden, die Jupiter getroffen haben. Nehmen Sie einfach ein Blatt Papier, halten Sie es über Ihren Kopf und lassen Sie es los. Du wirst es merken'

Oh, und die Verwendung von Airbags als aufblasbare aerodynamische Verzögerer (IAD) ist keine Science-Fiction. Zum Beispiel entwickelt die NASA HIAD (Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator), und es gibt andere Unternehmen, die einen ähnlichen Ansatz für Aerobraking verfolgen, zum Beispiel ILC Dover , das viele IAD-Varianten entwickelt. Hier ist das NASA-Video von Inflatable Re-entry Vehicle Experiment 3 (IRVE-3) Flugdemonstration der aufblasbaren Technologie, und so sah IRVE-3 aus:

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    Das aufblasbare Wiedereintrittsfahrzeug-Experiment 3 (IRVE-3) der NASA wurde unter Vakuumbedingungen im Transonic Dynamics
    Tunnel im Langley Research Center vollständig aufgeblasen. Bildnachweis: NASA Langley / Kathy Barnstorff