Cel początkowego manewru odchylenia?

Jan 09 2021

Czytałem, że Saturn V rozpoczął start od krótkiego manewru odchylenia, który trwał od t + 1 do t + 8,25.

Celem wspomnianego manewru jest uniknięcie kontaktu z wieżą startową.

Ale teraz, kiedy o tym myślę, z trudem widzę logikę tego manewru.

Obrót odchylenia wystąpiłby wokół środka masy, który zaczyna się dość wysoko. To odchylenie popchnęłoby wtedy dolną połowę rakiety WRT w jedną stronę do wieży, podczas gdy górna połowa skierowała się w drugą stronę.

(Wyobraź sobie, że chwytasz rakietę za jej środek i lekko popychasz ją od dołu - środek masy pozostaje mniej więcej w miejscu, w którym się znajduje, podczas gdy dół i góra lecą w przeciwnych kierunkach.)

Ponieważ rakieta jest ciężka, środek masy odchyla się zauważalnie w bok dopiero po znacznym, kilkusekundowym opóźnieniu, w którym to momencie środek masy znajduje się praktycznie na wysokości szczytu wieży.

Ale do tego czasu manewr wydaje się mało przydatny, ponieważ większość rakiety jest już z dala od wieży. Nie wydaje się również, aby manewr był zbyt użyteczny przed tym punktem, ponieważ środek masy nie odbiegał jeszcze zasadniczo od osi długości wieży ...

... Chyba że specjalnie próbowali uniknąć kontaktu z samym szczytem wieży, w takim przypadku ten manewr ma sens ...

Obrót odchylenia usunąłby szczyt z drogi, a do czasu, gdy środek masy osiągnąłby szczyt wieży, również przesunąłby się co najmniej o kilka stóp od osi długości ... i wreszcie, gdy dół rakieta dotarła do szczytu wieży i również przesunęłaby się na tyle w bok, aby uniknąć zderzenia.

Przepraszam za prawdopodobnie głupie pytanie, ale nagle ten pozornie logiczny manewr uderza we mnie.

Dzięki, jeśli możesz to wyjaśnić!

Odpowiedzi

5 RussellBorogove Jan 09 2021 at 02:42

Środek masy Saturna V podczas startu jest nieco niższy, niż można by się spodziewać - 27 metrów w górę, około jednej czwartej wysokości stosu . Dzieje się tak, ponieważ górne stopnie są w większości wypełnione ciekłym wodorem, który jest znacznie mniej gęsty niż paliwo i utleniacz w pierwszym stopniu. W ten sposób odchylenie przesuwa górny koniec rakiety znacznie dalej niż dolny koniec.

Manewr odchylenia jest również bardzo mały pod kątem - maksymalnie około półtora stopnia, więc dolny koniec wyrzutni nie wychyla się zbytnio do wewnątrz. Gdyby natychmiast obrócił się o 1,5º, byłby to ruch około 0,7 metra u podstawy; jeśli będzie obracać się bardziej stopniowo, maksimum będzie niższe.

Zawsze rozumiałem, że celem tego manewru było uniknięcie (bardzo nieprawdopodobnego) potencjału uderzenia w wieżę, jeśli znaczny podmuch wiatru lub inne zakłócenia popchną stos w kierunku wieży, ale nie jestem pewien, gdzie wymyśliłem że. Uważam, że nie byłoby kontaktu z wieżą, gdyby rakieta leciała idealnie prosto w górę.