Saturn V Abgasfahne

Als die Saturn-V-Trägerraketen große Höhen und Geschwindigkeiten erreichten, sah die Abgasfahne drastisch anders aus als beim Start (sie ist viel größer und hat einen Kegel etwa auf halber Höhe der Abgasfahne). Außerdem scheinen die Flammen den Boden der S-IC-Stufe hinaufzukriechen. Was verursacht diese Beobachtungen?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (2)

Die geschlossene Form des Auspuffs, die Sie auf Meereshöhe sehen, wird durch die Atmosphäre eingeschränkt. Es dehnt sich so weit wie möglich aus, während es sich nach unten bewegt.

Wenn die Rakete höher fliegt, nimmt der Luftdruck ab und die Abgasfahne dehnt sich aus. Sehen Sie sich einen Start von SpaceX Falcon 9 an und es ist wirklich offensichtlich. Beobachten Sie jeden Start auf Meereshöhe von einer guten Kameraposition aus und es ist wirklich offensichtlich. SpaceX lässt zufällig Kameras fliegen und Videos posten.

Aus diesem Grund sind die Düsen an Triebwerken der oberen Stufe länger, um eine Ausdehnung so lange wie möglich zu verhindern und die Leistung zu maximieren. Ein Aerospike-Motor ist so konstruiert, dass er sich gemäß atmosphärischem Druck ausdehnt. Dh Verwenden Sie die Atmosphäre als Ihre Düse, und sie passt sich an, wenn sich der Druck ändert.

Ich bin mir nicht sicher, warum der Auspuff die Bühne hinaufzuschleichen scheint, aber wahrscheinlich aus demselben Grund.

Was ist mit dem zusätzlichen Kegel unten in der Wolke? (d. h. weißt du, warum es da ist?)
@RickyDemer Meine Vermutung ist eine Art Schockdiamant .
Vielleicht sind die "schleichenden Flammen" überhaupt keine Flammen, sondern Luftfeuchtigkeit, die in einer Schockwelle kondensiert und aufgrund der Beleuchtung durch den Raketenauspuff hellgelb ist?
Kriechende Flammen - Abgas vom Turbopumpen-Gasgenerator?
Der Gasgenerator des F-1 entleert seine Abgase in die Düse und erzeugt einen relativ kühlen Gasfilm, um den unteren Teil der Düse vor dem Primärabgas zu schützen.
@AnthonyX die "schleichenden Flammen" sind tatsächlich Flammen; Scott Manly hat kürzlich ein Video über den Wärmeschutz der Saturn-V-Motoren auf youtube.com/watch?v=HkObNfCki6M gepostet

Um dem Kriechen der Abgasfahne an der Seite der ersten Stufe entgegenzuwirken, heißt es Plume Induced Flow Separation (PIFS). Dieses Papier (PDF) erklärt und simuliert die Computational Fluid Dynamics (CFD) des PIFS-Phänomens auf dem Saturn V. Es ist ziemlich berauschend, aber es erklärt die Physik dahinter.

USM3D-Simulationen von Saturn V Plume Induced Flow Separation

Saturn V Abgasfahne
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v