Zweck des anfänglichen Giermanövers?
Ich habe gelesen, dass der Start des Saturn V mit einem kurzen Giermanöver begann, das von t + 1 bis t + 8,25 dauerte.
Der für das Manöver erwähnte Zweck besteht darin, den Kontakt mit dem Startturm zu vermeiden.
Aber jetzt, wo ich darüber nachdenke, kämpfe ich darum, die Logik des Manövers zu erkennen.
Die Gierrotation würde um den Massenschwerpunkt erfolgen, der ziemlich hoch oben beginnt. Das Gieren würde dann die untere Hälfte der Rakete in eine Richtung WRT zum Turm drücken, während die obere Hälfte in die andere Richtung geht.
(Stellen Sie sich vor, Sie nehmen die Rakete in der Mitte und drücken sie von unten schwach seitlich - der Schwerpunkt bleibt ungefähr dort, wo er ist, während Boden und Oberseite in entgegengesetzte Richtungen fliegen.)
Da die Rakete schwer ist, bewegt sich der Schwerpunkt erst nach einer erheblichen Verzögerung von mehreren Sekunden merklich zur Seite. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich dieser Schwerpunkt praktisch auf der Höhe der Turmspitze.
Bis dahin scheint das Manöver jedoch wenig nützlich zu sein, da der größte Teil der Rakete bereits vom Turm entfernt ist. Noch scheint das Manöver vor diesem Punkt von großem Nutzen gewesen zu sein, da der Schwerpunkt noch nicht wesentlich von der Längenachse des Turms abgewichen war ...
... es sei denn, sie versuchten ausdrücklich , den Kontakt mit der Spitze des Turms zu vermeiden. In diesem Fall ist das Manöver absolut sinnvoll ...
Die Gierrotation würde die Oberseite aus dem Weg räumen, und bis der Schwerpunkt die Spitze des Turms erreicht hätte, hätte sich auch diese mindestens ein paar Fuß von der Längenachse entfernt ... und schließlich, wenn die Unterseite von Die Rakete erreichte die Spitze des Turms, auch sie hätte sich genug zur Seite verschoben, um eine Kollision zu vermeiden.
Entschuldigen Sie die möglicherweise dumme Frage, aber plötzlich überrascht mich dieses scheinbar logische Manöver.
Danke, wenn Sie das klären können!
Antworten
Der Schwerpunkt des Saturn V beim Abheben ist etwas niedriger als erwartet - 27 Meter hoch, etwa ein Viertel des Stapels . Dies liegt daran, dass die oberen Stufen größtenteils mit flüssigem Wasserstoff gefüllt sind, der viel weniger dicht ist als der Brennstoff und das Oxidationsmittel in der ersten Stufe. Somit bewegt das Gieren das obere Ende der Rakete viel weiter als das untere Ende.
Das Giermanöver ist auch im Winkel sehr klein - maximal etwa anderthalb Grad, so dass das untere Ende des Werfers überhaupt nicht sehr weit nach innen schwingt. Wenn es sich sofort auf 1,5 ° drehen würde, wäre das eine Bewegung von ~ 0,7 Metern an der Basis; Wenn es sich allmählich dreht, wäre das Maximum niedriger.
Ich habe immer verstanden, dass der Zweck des Manövers darin bestand, das (sehr unwahrscheinliche) Potenzial zu vermeiden, den Turm zu treffen, wenn ein erheblicher Windstoß oder eine andere Störung den Stapel in Richtung Turm drückte, aber ich bin mir nicht sicher, wo ich darauf gekommen bin Das. Ich glaube, dass es keinen Turmkontakt geben würde, wenn die Rakete perfekt gerade hochgehen würde.