Was passiert, wenn der Falcon 9 mit geöffneten Gitterflossen startet?

Ich kann mir drei Hauptprobleme vorstellen, die durch das Starten mit eingesetzten Flossen aufgeworfen werden. Ich würde vermuten , dass keiner von ihnen eine Mission gefährden würde, aber ich habe keine Insider-Informationen, die das belegen würden.

1. Erhöhter Luftwiderstand durch die eingesetzten Flossen. Dies würde die Leistung leicht beeinträchtigen, aber es gibt einen gewissen Leistungsspielraum im Launcher, und die Flossen sind nicht dafür ausgelegt, einen großen Luftwiderstand zu erzeugen. Ich würde nicht erwarten, dass der zusätzliche Luftwiderstand zum Beispiel mit dem Leistungsverlust durch einen Motorausfall vergleichbar ist.
2. Aerodynamische Stabilität. Aerodynamische Oberflächen über dem Schwerpunkt der Rakete verringern die Stabilität; Geflossene Dinge wollen mit den Flossen nach hinten fliegen (wie ein befiederter Pfeil). Die zweite Stufe und die Nutzlast befinden sich über den Flossen, sodass die Flossen nicht so weit vor dem Massenmittelpunkt liegen, und die kardanisch aufgehängten Raketentriebwerke sollten genügend Kontrolle bieten, um dies auszugleichen, aber wenn die Rakete normalerweise mit minimalem Stabilitätsspielraum geflogen wird, ist dies der Fall könnte es über die Kante schieben, wodurch es umkippen und auseinanderbrechen könnte. (Ich vermute, die Motoren haben viel Kontrollbefugnis, aber ich weiß es nicht genau.)
3. Beschädigung der Flossen selbst. Wenn ich mich richtig erinnere, ist der dynamische Druck beim Wiedereintritt, während die Flossen normalerweise ausgefahren sind, um einiges höher als der maximale dynamische Druck beim Aufstieg, sodass die Flossen problemlos überleben können sollten.

Wenn Sie es bemerkt haben, entfalten sich die Flossen, indem sie sich nach oben öffnen. Ich frage mich, ob sie Ihren Fall berücksichtigt haben.

Bei normaler Verwendung drückt der Kraftvektor auf sie nach oben.

In Ihrem Fall würde der Kraftvektor sie nach unten und geschlossen zwingen.

In erster Näherung würden sie also auf ein Minimum heruntergedrückt. Sie würden in einem nicht vollständig geöffneten Modus einen erheblichen Luftwiderstand hinzufügen. Das heißt, würde möglicherweise weniger Widerstand verursachen, wenn es vollständig geöffnet und inline ist, im Vergleich zu einem teilweise nach unten gedrückten und mehr Winkel.

Wahrscheinlich würden sie die Mission fortsetzen können, aber es wäre wahrscheinlich eine schlechte Sache.

Der Luftwiderstand würde wahrscheinlich die Gitterlamellen zum Schließen zwingen. Trotzdem sind die Flossen kontrolliert, sodass sie nicht ziellos herumflattern, selbst wenn sie versehentlich ausgelöst werden. Sie könnten im Prinzip so ausgerichtet werden, dass sie den geringsten Luftwiderstand verursachen – genauso wie sie für die Lenkung beim Abstieg ausgerichtet sind.

Ein größeres Problem könnte die Störung der Fluglage der Rakete sein, die kippen, gieren oder rollen könnte, wenn die Gitterflossen asymmetrisch eingesetzt würden. Aber Sie könnten die Triebwerke (oder vielmehr das Steuersystem) immer kardanisch aufhängen, um der Störung entgegenzuwirken (wie dies ohnehin während des gesamten Fluges der Fall ist, wobei der einzige Unterschied die Quelle der Störung ist).

Auf jeden Fall sind Gitterflossen bei niedrigen Geschwindigkeiten ineffizient - sie werden aus einem bestimmten Grund als Hyperschall bezeichnet -, sodass die Luftwiderstands- oder Fluglagestörung möglicherweise nicht schwerwiegend ist, selbst wenn a) der Luftwiderstand die Flossen beim Aufstieg nicht zum Schließen gezwungen hat und b) Sie konnten die Schubvektormotoren irgendwie nicht kardanisch aufhängen, um die Lagestörung zu korrigieren.