discovery-sukkulan paluu

Niinhän se on, mutta toisaalta jos lasku ilmakehän läpi on jyrkkä, niin läpökuorma on suurempi: liike-energia on purettava lyhyemmällä matkalla ja nopeammin. Jos lasku on loivempi, niin silloin merkittävä osa nopeudesta jarrutetaan jo korkealla ja lämpöteho kunakin hetkenä on pienempi. Joten minä ajattelisin, että isommat siivet sukkulaan ja hitaampi laskeutuminen, niin kuumeneminen jäisi vähäisemmäksi.

Olenko ihan väärillä jäljillä?

UPDATE_6997029 kirjoitti:

Niinhän se on, mutta toisaalta jos lasku ilmakehän läpi on jyrkkä, niin läpökuorma on suurempi: liike-energia on purettava lyhyemmällä matkalla ja nopeammin. Jos lasku on loivempi, niin silloin merkittävä osa nopeudesta jarrutetaan jo korkealla ja lämpöteho kunakin hetkenä on pienempi. Joten minä ajattelisin, että isommat siivet sukkulaan ja hitaampi laskeutuminen, niin kuumeneminen jäisi vähäisemmäksi.

Olenko ihan väärillä jäljillä?

Sukkulan laskeutumisrata määräytyy nopeuden hidastuvuuden mukaan, ilmakehään saavuttaessa ei käytetä moottoreita ja sukkula tulee pohja edellä jolloin hidastuvuus on suurin.

Jos kohtauskulmaa loivennettaisi sukkulan siipien kantovoimaa hyväksikäyttäen (siipiä ei tarvitsisi suurentaa, jos siipi kantaa sukkulan painon nopeudessa 300 km/h niin kyllä se kantaa myös nopeudessa 28000 km/h vaikka ilna olisi reilusti harvempaa ) niin siipien profiili pitäisi suunnitella toimimaan yli 20 kertaisella äänennopeudella ja tällainen profiili olisi laskeutuessa aika kauhea.

Lisää ongelmia loivassa lähestymisessä ovat pitempiaikainen lämpökuorma, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen rakenteita myöten pidemmälle, ja koko lämpökuorman keskittyminen paikallisesti aluksen nokkaan ja siipien etureunaan.

Ilmeisesti muitakin syitä on olemassa, mutta se on ainakin varmaa että myös loivan lähestymisen vaihtoehto on ollut tarkastelun kohteena suunnitteluvaiheessa ja hylätty jostain syystä toimimattomana.

bertie. kirjoitti:

Sukkulan laskeutumisrata määräytyy nopeuden hidastuvuuden mukaan, ilmakehään saavuttaessa ei käytetä moottoreita ja sukkula tulee pohja edellä jolloin hidastuvuus on suurin.

Jos kohtauskulmaa loivennettaisi sukkulan siipien kantovoimaa hyväksikäyttäen (siipiä ei tarvitsisi suurentaa, jos siipi kantaa sukkulan painon nopeudessa 300 km/h niin kyllä se kantaa myös nopeudessa 28000 km/h vaikka ilna olisi reilusti harvempaa ) niin siipien profiili pitäisi suunnitella toimimaan yli 20 kertaisella äänennopeudella ja tällainen profiili olisi laskeutuessa aika kauhea.

Lisää ongelmia loivassa lähestymisessä ovat pitempiaikainen lämpökuorma, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen rakenteita myöten pidemmälle, ja koko lämpökuorman keskittyminen paikallisesti aluksen nokkaan ja siipien etureunaan.

Ilmeisesti muitakin syitä on olemassa, mutta se on ainakin varmaa että myös loivan lähestymisen vaihtoehto on ollut tarkastelun kohteena suunnitteluvaiheessa ja hylätty jostain syystä toimimattomana.

" Lisää ongelmia loivassa lähestymisessä ovat pitempiaikainen lämpökuorma, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen rakenteita myöten pidemmälle, ja koko lämpökuorman keskittyminen paikallisesti aluksen nokkaan ja siipien etureunaan. "

OK, tuossa on pointti. On mahdollista luoda pintarakenne, joka kestää suurta kuumuutta ja haihduttaa sitä myös tehokkaasti. Tuo suuri kuumuus voidaan eristää 10-20min ajan, mutta ei esimerkiksi 40-60min ajan muusta aluksesta. Laskun nopeus on optimoitu materiaalit ja paino huomioiden.

Uuden sukkulasukupolven pitäisi lentää 5v kuluttua ja ehkä niiden laskeutumiset ovat erilaisia.

UPDATE_6997029 kirjoitti:

" Lisää ongelmia loivassa lähestymisessä ovat pitempiaikainen lämpökuorma, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen rakenteita myöten pidemmälle, ja koko lämpökuorman keskittyminen paikallisesti aluksen nokkaan ja siipien etureunaan. "

OK, tuossa on pointti. On mahdollista luoda pintarakenne, joka kestää suurta kuumuutta ja haihduttaa sitä myös tehokkaasti. Tuo suuri kuumuus voidaan eristää 10-20min ajan, mutta ei esimerkiksi 40-60min ajan muusta aluksesta. Laskun nopeus on optimoitu materiaalit ja paino huomioiden.

Uuden sukkulasukupolven pitäisi lentää 5v kuluttua ja ehkä niiden laskeutumiset ovat erilaisia.

Voisi NASA ottaa lakin kouraan ja asentaa sukkulaan saksalaisia piikarbidilevyjä.

Mutta ei, pitää jurputtaa omien tiilten kanssa. Suosia ameriikkalaista teknologiaa.

UPDATE_6997029 kirjoitti:

Niinhän se on, mutta toisaalta jos lasku ilmakehän läpi on jyrkkä, niin läpökuorma on suurempi: liike-energia on purettava lyhyemmällä matkalla ja nopeammin. Jos lasku on loivempi, niin silloin merkittävä osa nopeudesta jarrutetaan jo korkealla ja lämpöteho kunakin hetkenä on pienempi. Joten minä ajattelisin, että isommat siivet sukkulaan ja hitaampi laskeutuminen, niin kuumeneminen jäisi vähäisemmäksi.

Olenko ihan väärillä jäljillä?

Liian loivalla kulmalla sukkula lentää takaisin avaruteen. Nopeus ei nimittäin hidastuisi riittävän nopsaan.

Antti kirjoitti:

Liian loivalla kulmalla sukkula lentää takaisin avaruteen. Nopeus ei nimittäin hidastuisi riittävän nopsaan.

"Liian loivalla kulmalla sukkula lentää takaisin avaruteen."

Kiinnostava pointti! Jo 2:n maailmansodan aikoihin saksalaiset suunnittelivat V2:n seuraajaa, joka voileivänheittoperiaattella yltäisi New Yorkiin asti.

Tosin epäilen, että tätä ilmakehästä kimpoamista ei ole oikeasti kokeiltu. Mutta koska kimpoaminen vaimenisi pian (jos sen nyt onnistuu) niin sekin kävisi vähittäisestä jarruttelusta. Ylöspäin suuntautuvan pompun aikana aluksen pinnalla olisi hetki aikaa säteillä lämpönsä (avaruus-)harakoille.

bertie. kirjoitti:

Sukkulan laskeutumisrata määräytyy nopeuden hidastuvuuden mukaan, ilmakehään saavuttaessa ei käytetä moottoreita ja sukkula tulee pohja edellä jolloin hidastuvuus on suurin.

Jos kohtauskulmaa loivennettaisi sukkulan siipien kantovoimaa hyväksikäyttäen (siipiä ei tarvitsisi suurentaa, jos siipi kantaa sukkulan painon nopeudessa 300 km/h niin kyllä se kantaa myös nopeudessa 28000 km/h vaikka ilna olisi reilusti harvempaa ) niin siipien profiili pitäisi suunnitella toimimaan yli 20 kertaisella äänennopeudella ja tällainen profiili olisi laskeutuessa aika kauhea.

Lisää ongelmia loivassa lähestymisessä ovat pitempiaikainen lämpökuorma, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen rakenteita myöten pidemmälle, ja koko lämpökuorman keskittyminen paikallisesti aluksen nokkaan ja siipien etureunaan.

Ilmeisesti muitakin syitä on olemassa, mutta se on ainakin varmaa että myös loivan lähestymisen vaihtoehto on ollut tarkastelun kohteena suunnitteluvaiheessa ja hylätty jostain syystä toimimattomana.

Jos siipiprofiilia haluaa käyttää yläilmakehässä nostovoiman tekemiseen, on fysiikka varsin erilainen kuin alempana; Ylhäällä ilmamolekyylien vapaa etäisyys, jonka etenemisen jälkeen ne siis keskimäärin törmäävät toiseen ilmamolekyyliin on suuri verrattuna siiven kokoon ja karkeasti ilmamolekyylin kimmotessa siivestä vähän pingispallon tapaan sille ei tapahdu mitään ennen kuin siipi on jo kaukana. Alhaalla etäisyys on pieni ja ilma käyttäytyy jatkuvana "puurona" siiven ympärillä. Ylhäällä vallitsee siis partikkelidynamiikka, alhaalla perinteinen kontinuumidynamiikka. Koska tilanne on perusteiltaankin näin erilainen, vaikuttaa sekä ylhäällä että matalalla tehokkaan profiilin ja siipimuodon tekeminen hankalalta kompromissilta.

miä_s kirjoitti:

Jos siipiprofiilia haluaa käyttää yläilmakehässä nostovoiman tekemiseen, on fysiikka varsin erilainen kuin alempana; Ylhäällä ilmamolekyylien vapaa etäisyys, jonka etenemisen jälkeen ne siis keskimäärin törmäävät toiseen ilmamolekyyliin on suuri verrattuna siiven kokoon ja karkeasti ilmamolekyylin kimmotessa siivestä vähän pingispallon tapaan sille ei tapahdu mitään ennen kuin siipi on jo kaukana. Alhaalla etäisyys on pieni ja ilma käyttäytyy jatkuvana "puurona" siiven ympärillä. Ylhäällä vallitsee siis partikkelidynamiikka, alhaalla perinteinen kontinuumidynamiikka. Koska tilanne on perusteiltaankin näin erilainen, vaikuttaa sekä ylhäällä että matalalla tehokkaan profiilin ja siipimuodon tekeminen hankalalta kompromissilta.

Olettaisin kuitenkin, että nopeuden ollessa moninkertainen äänennopeuteen verrattuna, siiven nustovoima ei muodostu kuten alisoonisilla nopeuksilla, vaan tiivistysaalto taitaa kuitenkin olla miltei kohtisuora.

Toimiva profiili olisi ominaisuuksiltaan sellainen, että lasku kentälle pitäisi tehdä erittäin suurella nopeudella tai moottoritehoja hyväksikäyttäen.