Wie viel Wiedereintrittsgeschwindigkeit haben die Shuttles durch eine Reihe scharfer Kurven verloren?

Jerard Puckett erwähnte gestern in The Pod Bay , dass Shuttles S-Kurven-Manöver über ihre Wiedereintrittsbahn hin und her machten, um Geschwindigkeit zu verlieren. Nach einigem Suchen fand ich einen Hinweis darauf, aber nicht viel. Im Kerbal Space Program Forum erwähnte dieser Thread es:

Außerdem würden Raumfähren in einer gerollten Haltung wieder eintreten, um ihre Flugbahn steiler zu machen (dh der Auftrieb des Flügels war seitwärts und nicht nach oben gerichtet). Das Rollen würde zu einer Geschwindigkeitskomponente quer zur Spur führen, aber Rollumkehrmanöver wurden verwendet, um die Wiedereintrittsbahn über den Ziellandeplatz hin und her zu "schwenken".

Und sie diskutierten das Foto unten, auf dem Atlantis den Wiedereintritt beginnt, vermutlich von der ISS aufgenommen, das zeigt, wie das Manöver von hinten und von oben gesehen aussieht. Atlantis ist der helle Fleck, eingehüllt in Plasma, der eine Wendung macht:

Flugbahn des Wiedereintritts von Shuttle Atlantis von der ISS aus gesehen

Wie viel ihrer Geschwindigkeit haben die Shuttles auf diese Weise verloren? War es ein kritischer Teil des Wiedereintrittsprozesses?

Es ist nicht zitiert und beantwortet Ihre Frage nicht wirklich direkt, aber en.wikipedia.org/wiki/Space_shuttle#Re-entry_and_landing sagt: "In einer geraden Linie würde seine 40-Grad-Nase nach oben den Abstiegswinkel verursachen Das Fahrzeug führte daher eine Reihe von vier steilen S-förmigen Schräglagenkurven von jeweils mehreren Minuten Dauer mit bis zu 70 Grad Querneigung durch, während der Anstellwinkel von 40 Grad beibehalten wurde Weg, wie es die Geschwindigkeit eher seitwärts als nach oben abgeführt hat. " Wenn Sie eine gute Antwort mit Zitaten erhalten, möchten Sie vielleicht Wikipedia aktualisieren.
Ja, es war ein sehr kritischer Teil des Wiedereintritts. Sehen Sie sich den Vorfall Columbia STS-107 an, der ohne ihn überlebt hätte.
Scharfe Kurven bei Wiedereintrittsgeschwindigkeit sind sowieso unmöglich. Scharfe Kurven bei dieser Geschwindigkeit würden enorme Kräfte erfordern und enorme g-Lasten verursachen.

Antworten (1)

Es ist ein kleines Missverständnis, dass das Shuttle S-Kurven benutzte, um langsamer zu werden. Um das Entry, TAEM, and Approach/Landing Guidance Workbook der United Space Alliance zu zitieren:

Wenn Sie das nächste Mal jemanden darüber sprechen hören, dass das Shuttle Rollumkehrungen durchführt, um Energie abzulassen, hören Sie nicht zu. Das Shuttle rollt Umkehrungen, weil es eine sehr kleine Alpha-Hüllkurve hat.

Was es bedeutet, ist, dass die ideale Wiedereintrittsstrategie darin besteht, einfach die Nase auf den Landeplatz zu richten und zu steuern, wie schnell Sie Energie verbrauchen, indem Sie den Anstellwinkel (Alpha) steuern. Ein höheres Alpha führt zu mehr Luftwiderstand, und es ist einfach, schnelle Anpassungen vorzunehmen, um den gewünschten Luftwiderstand zu erhalten.

Um den Orbiter jedoch sowohl steuerbar als auch durch das Wärmeschutzsystem geschützt zu halten, musste er mit einem bestimmten Alpha (40 ° für den größten Teil des Eintritts) mit nicht mehr als 3 ° Abweichung geflogen werden. Dies bedeutete, dass sie verschiedene Mittel verwenden mussten, um den Luftwiderstand zu kontrollieren, und zwar durch die Kontrolle des Auftriebsvektors.

Ein steilerer Querneigungswinkel bedeutete, dass der Auftriebsvektor mehr seitwärts als nach oben verlaufen würde, was dazu führen würde, dass das Shuttle schneller absinkt, und wenn Sie absteigen, wird die Luft dicker, was mehr Luftwiderstand verursacht. Ein flacherer Querneigungswinkel verlangsamt Ihren Abstieg und hält Sie länger in dünnerer Luft, was Ihren Luftwiderstand minimiert.

Aber es gibt ein Problem mit der Verwendung der Bank ... es fängt an, Sie vom Kurs abzubringen. Die Lösung besteht also darin, Rollumkehrungen (auch bekannt als S-Turns) zu verwenden, um Sie auf den Landeplatz gerichtet zu halten.

Nun, um die wörtliche Frage zu beantworten, die Sie gestellt haben (wie viel Eintrittsgeschwindigkeit während der S-Kurven abgelassen wurde): das meiste davon. Die erste Rolle würde nahezu mit Orbitalgeschwindigkeit erfolgen, und die Eintrittsführung endete bei 2500 Fuß pro Sekunde (relative Geschwindigkeit zur Erde). Nach dem Ende der Einreiseführung begann die TAEM-Führung (Terminal Area Energy Management), die hauptsächlich Alpha für das Energiemanagement verwendete. Sobald der Orbiter Unterschall war, wurde die Geschwindigkeitsbremse auch für das Energiemanagement verwendet.

Wie viel Wiedereintrittsgeschwindigkeit haben die Shuttles durch eine Reihe scharfer Kurven verloren?
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