Varför har rymdskepp en form (del av en kon) som t.ex. tryckkapseln på SpaceX Dragon på bilden nedan?
Jag tror att det finns några tekniska grejer bakom detta att göra med aerodynamik under landning. Kan någon förklara varför det är så?
Varför har rymdskepp en form (del av en kon) som t.ex. tryckkapseln på SpaceX Dragon på bilden nedan?
Jag tror att det finns några tekniska grejer bakom detta att göra med aerodynamik under landning. Kan någon förklara varför det är så?
Kapslarna som är utformade för att återuppta atmosfären måste sakta ner från cirka 8 km / s till noll när de kommer till marken. De använder faktiskt inte den del som ser ut som en kon för att göra det. De har alla plana bottnar som de möter i vinden för att göra det. Om du jämför Dragon-kapseln från din länk till en Soyuz -kapsel, Orion -kapseln eller Space Shuttle är deras former väldigt olika, men de har alla en del som är mer spetsig (men inte så mycket, när det gäller Soyuz), och en del som är platt. Den spetsigare biten används när de skjuts upp, för att sänka friktionen för att passera genom atmosfären (Soyuz lanseras i mitten av raketen, och så behöver den inte en punkt). Den plana delen används för att komma tillbaka.
De svarta linjerna på bilden visar var sprängvågens framsida uppstår när dessa former passerar genom luften i mycket hög hastighet. Sprängvåg är det som saktar ner kapseln och du vill att den ska vara så stor som möjligt. En sfär är faktiskt den form som gör den största sprängvågen - faktiskt fungerar den för bra för att användas på en kapsel med människor inuti. Det saktar ner så snabbt att de känner sig krossade. Alla former som används är delvis sfäriska, på den del som vetter mot vinden, bakom den avsmalnar, men hur mycket är valfritt. Rymdfärjan var ett undantag - den hade bara en mycket liten kurva på botten eftersom det var bäst när den övergripande designen övervägdes. Det fungerade eftersom ytan den hade för att sakta ner var så stor jämfört med storleken på hela rymdfarkosten.
Lägg märke till hur sprängvågen inte rör vid båten utan rör sig framför den. Båten rör sig så fort att det finns en luftbubbla som är instängd framför den, komprimerad mellan sprängvågens utsida och rymdfarkosten. Den bubblan är också mycket viktig. När luft komprimeras värms den upp. Ju snabbare den komprimeras, desto mer värms den upp. Den snabbaste komprimeringen sker på sprängvågens yta, och så är den delen hetast. Luftbubblan blir också väldigt het, men inte så varm som det, så det skyddar rymdfarkosten från den värsta värmen.
Och ser du det fuzzy avsnittet bakom hantverket? Det är ett område där luften är tunnare, eftersom rymdfarkosten stansar ett hål genom luften och det tar lite tid för det hålet att fylla i igen efter att det har passerat. Det skapar sug som drar på hantverkets baksida, och det saktar också ner det.