फाल्कन 9 टीवीसी: कौन से इंजन रोल कंट्रोल में भाग लेते हैं?
फाल्कन 9 के स्टेज 1 में रोल, पिच और यव को नियंत्रित करने के लिए लॉन्च के दौरान इसके गिम्ब्लेड इंजन का उपयोग किया गया है।
केवल आठ परिधीय इंजनों को रोल नियंत्रण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है क्योंकि केंद्र इंजन संभवतः रॉकेट की लंबाई के अक्ष के बारे में एक महत्वपूर्ण काउंटर टोक़ नहीं लगा सकता है।
लेकिन आठ इंजन रोल नियंत्रण के लिए ओवरकिल लगते हैं ... क्या वे सभी रोल नियंत्रण में भाग लेते हैं या क्या यह केवल आठ का उपसमूह है?
ऐसा लगता है कि चार इंजन पर्याप्त होंगे, या शायद सिर्फ दो (व्यास के विपरीत इंजन के जोड़े में)।
सूत्रों की सराहना की जाएगी, लेकिन अगर आप उन्हें काम नहीं करते हैं, तो सही दिशा में मुझे इंगित करने वाली टिप्पणी अभी भी करेगी।
यह भी उत्सुक होगा कि क्या सभी इंजन पिच और जौ नियंत्रण में भाग लेते हैं, या यदि फिर से उनमें से कुछ ही करते हैं। धन्यवाद!!!
जवाब
जैसा कि डब्ल्यू डब्ल्यू डब्ल्यू मित्तग कहते हैं , हम नहीं जानते। लेकिन जब से वे सभी इंजनों को गिंबल कर सकते हैं , अगर वे नहीं करते तो मुझे आश्चर्य होगा।
सभी इंजनों को थोड़ा सा तोड़ना, जैसा कि उनमें से कुछ को बहुत अधिक करने के विपरीत, कम से कम निम्नलिखित फायदे हैं:
यह आम तौर पर आसन्न इंजन घंटियों के बीच निकासी को अधिकतम करता है , क्योंकि आप सभी इंजनों को लगभग उसी दिशा में एक ही राशि से बदल रहे हैं। विशेष रूप से रोल नियंत्रण के लिए, यदि आपने केवल बाहरी इंजनों में से कुछ को गिंबल किया है, तो जिन लोगों पर आपने गिंबल किया था, उन घंटियों को आसन्न गैर-गिम्बलिंग इंजन की घंटियों के करीब धकेल दिया जाएगा।
यह कॉशन के नुकसान को कम करता है : जब आप किसी इंजन को झुकाते हैं$F$ एक कोण द्वारा जोर के न्यूटन $\alpha$, आपका आगे का जोर गिरता है $F \cos(\alpha)$ न्यूटन, लेकिन आप लाभ $F \sin(\alpha)$बदले में न्यूट्रॉन ऑफ़ लेटरल थ्रस्ट। छोटे कोणों के लिए,$\sin(\alpha) \approx \alpha$ (रेडियन में), जबकि $\cos(\alpha) \approx 1 - \frac12 \alpha^2$। इस प्रकार, कुल पार्श्व थ्रस्ट की कुछ वांछित राशि प्राप्त करने के लिए, कम इंजन द्वारा अधिक इंजन को झुकाव करना बेहतर होता है, क्योंकि प्रत्येक इंजन से पार्श्व थ्रस्ट को रैखिक रूप से जिम्बल कोण के साथ होता है, लेकिन फॉरवर्ड थ्रस्ट स्केल का नुकसान चतुष्कोणीय रूप से होता है।
(बेशक, आप वास्तव में क्या चाहते हैं , पार्श्व टॉर्क की कुछ वांछित राशि है , और उसके लिए, इंजन प्लेसमेंट भी मायने रखता है। सामान्य तौर पर, यदि आपके पास वांछित रोटेशन अक्ष से अलग दूरी पर इंजन है, जैसा कि पुराने फाल्कन 9 v1.0 में है। इंजन कॉन्फ़िगरेशन, आप बाहरी लोगों को अधिक जोर देना चाहते हैं क्योंकि वे प्रति थ्रस्ट अधिक टोक़ प्रदान करते हैं। लेकिन फाल्कन 9 v1.1 के बाद से स्पेसएक्स द्वारा उपयोग की जाने वाली "ऑक्टेब" व्यवस्था के साथ, बाहरी इंजन के सभी एक ही दूरी पर हैं। रोल ऐक्सिस। और पिच और यॉ के लिए, सभी इंजन धुरी से लगभग समान दूरी पर हैं, सभी रॉकेट के टेल एंड पर स्थित हैं।)
आसन्न इंजनों को लगभग एक ही दिशा में रखने से, यह उन इंजनों की पट्टियों को एक दूसरे पर लगाने से भी रोकता है। ईमानदारी से मुझे पता नहीं है कि क्या यह व्यवहार में मायने रखता है, लेकिन इंजन के संयुक्त प्लम में अवांछित अशांति और / या दबाव भिन्नता पैदा करके पोत के वायुगतिकी और / या गर्मी प्रबंधन पर इस तरह के प्रभाव का संभावित रूप से कुछ नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है ।
सामान्य तौर पर, रवैया नियंत्रण के लिए अपने सभी इंजनों का उपयोग न करने का एकमात्र कारण यदि आप नहीं कर सकते हैं , उदाहरण के लिए, क्योंकि आप बड़े पैमाने पर बचत करना पसंद करते हैं और / या अपने कुछ इंजनों को केवल कुछ ही समय में तैयार करने में सक्षम होते हैं। , या उन्हें केवल एक अक्ष के साथ गिम्बल तक सीमित करके। लेकिन AFAIK सभी फाल्कन 9 पर मर्लिन इंजन पूर्ण दो अक्ष जिम्बल नियंत्रण है, इसलिए वे राशि कर सकते हैं सब सब रवैया युद्धाभ्यास (सिवाय, जाहिर है, कि केंद्र इंजन किसी भी रोल टोक़ डालती है नहीं कर सकते हैं) के लिए इस्तेमाल किया जा, इसलिए कोई वास्तव में कारण है कि वे उन सब का उपयोग नहीं करेगा।
हम नहीं जानते।
हम क्या जानते हैं कि फाल्कन 9 में इंजन-आउट क्षमता है, जिसका अर्थ है कि आप पहले से तय सेटअप नहीं चुन सकते हैं , आपको 9 में से किसी एक इंजन के नुकसान के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए।
इसके अलावा, सब कुछ संभव है।
हम यह भी जानते हैं कि स्पेसएक्स लगातार सुधार और बदल रहा है, इसलिए जो आज सच है वह कल सच नहीं है और जरूरी नहीं कि कल सच हो। यह बहुत अच्छी तरह से संभव है कि इसका जवाब "उपरोक्त सभी, कुछ समय में, उड़ान सॉफ्टवेयर के कुछ संस्करण में" है।