Domanda:
Dal punto di vista aerodinamico: un razzo può avere un diametro superiore a 30 metri?
Heopps
2018-08-12 21:57:36 UTC
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I progetti passati e attuali dei lanciarazzi hanno diametri fino a 8-10 metri (Saturn-5, N-1, SLS, BFR), fino a 13-14 metri per la dimensione massima della sezione trasversale per Space Shuttle ed Energia -Buran (lanciatore + orbiter).

Sono curioso:

Teoricamente, per ragioni aerodinamiche - un lanciarazzi può avere un diametro di 30 metri e più? Ci saranno difficoltà insormontabili con il flusso d'aria o qualcos'altro? Un razzo dovrebbe essere lanciato dal livello del mare nell'atmosfera terrestre.

Conosco due progetti di lanciatori con diametro superiore a 20 metri:

Mare Drago (diametro 23 metri)

UR-900 (diametro 28 metri)

Entrambi non sono mai stati vicini all'implementazione e io non Non so quanto fossero maturi questi progetti nel campo dell'aerodinamica.

La proposta di booster di diametro più grande di cui sono a conoscenza è stata la Chrysler SERV. Aveva un diametro di 29 metri alla base. https://en.wikipedia.org/wiki/Chrysler_SERV Era un contendente da selezionare per il progetto dello Space Shuttle e sarebbe stato completamente riutilizzabile. Era ... diverso ... ma non considerato inattuabile AFAIK.
nuovo video SciShow Space [Meet the Sea Dragon: Il più grande razzo mai progettato] (https://youtu.be/INutKAWisX0)
Due risposte:
Russell Borogove
2018-08-13 00:29:37 UTC
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A parità di altre condizioni, se mantieni le proporzioni di base lunghe e appuntite del progetto di un razzo, l'aerodinamica effettivamente migliore man mano che il razzo diventa più grande.

La forza di resistenza dell'aria cresce generalmente con il quadrato della scala lineare, così come gli effetti di trascinamento della superficie. Tuttavia, quelle forze stanno lavorando contro la massa complessiva del veicolo, che tende a crescere come il cubo di scala lineare. Quindi più grande è il razzo, minore è l'impatto relativo dell'aerodinamica su di esso.

La dimensione dei razzi costruiti finora è stata principalmente una funzione della logistica di costruzione e dei trasporti e della domanda di dimensioni del carico utile, non dell'aerodinamica.

Come la resistenza, lo spazio per i motori e gli ugelli nella parte inferiore scala solo come il quadrato, quindi la massa che cresce come il cubo potrebbe essere un problema. Fortunatamente, però, la domanda non fa domande sui motori o sulla spinta.
Beh, merda, dovrò rivisitare le mie risposte "quanto possono essere grandi i razzi" alla luce di ciò. Penso che non sarebbe un problema insormontabile con un diametro di 30 metri: potresti svasare la base del primo stadio e utilizzare per lo più ugelli non gimbal (quindi salvaspazio) con alcuni gimbal all'esterno per il vettore di spinta e / o aggiungere anelli booster gettabili a la Atlas.
Il lavoro di uno scienziato missilistico non è mai finito.
Hobbes
2018-08-12 22:54:26 UTC
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Certo, in fisica non c'è motivo per cui i razzi non si ingrandiscano. Hai solo bisogno di un razzo molto alto per raggiungere un diametro di 30 m (i razzi devono essere molto più alti di quanto siano larghi per ottenere un'aerodinamica decente).



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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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