Falcon 9 v2.5 (Block 5)

[Pospíšil]

Taky moc nerozumím, kde se na podélně letícím válci bez křídel vezme vztlak.

Téměř každé těleso při určitém úhlu náběhu dokáže generovat větší či menší vztlak.
Aerodynamický profil křídla je (zjednodušeně řečeno) optimalizován pro minimalizaci odporu a maximalizaci vztlaku v určitém rozsahu rychlostí a výšek. I šikmo obtékaný válec to dokáže. Sice s mnohem menším poměrem L/D (vtlak/odpor) než křídlo, ale určitý malý nenulový vztlak tam vznikne taky. Běžně se toho využívá u bojových raket. U velký nosných kosmických raket v menší míře také, ale jsou s tím spojeny velké síly působící na tenkostěnnou konstrukci nádrží, takže se s tím musí opatrně.

Něco málo k tématu zde: https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov ... resar.html

[Jardax]

Vztlak je vzdycky, kdyz je rychlost a atmosfera, na tvaru az tak moc nezalezi, i kdyz samozrejme ma svuj vyznam.
Letici valec pri mirnem tahu pod osu stoupani celym svym plastem vytvari vztlak.
Dugi mluvi o autostabilnim vztlakovem telese, tedy takovem, ktere pri pruletu atmosferou automaticky stabilizuje svoji polohu aerodynamickymi silami, ktere na nej pusobi, a neni treba aktivni stabilizace. Pouze pokud je treba ho ridit pri sestupu, tak se drobnymi zmenami konfigurace telesa (typicky dve klapky na spodni zadni hrane, jako ma Hermes nebo x-37 meni trajektorie, ale vlastni princip zustava.

[Walkeer]

elon ve svem komentari, ktery jsem citival, napsal, ze pomer vztlaku a odporu je cca 1, pokud to chapu dobre, tak to znamena, ze nula od nuly pojde, ale zato je vice namahany trup rakety. tak budto tomu nerozumim, anebo to nedava dobry smysl?

mimochodem take vam pripada, ze neslo o zadny opticky klam, ale ze skutecne testovali vyssi uhel nabehu?

[RiMr]

Nemyslel spíš "glid ratio"? Nebo skutečně mluvil o "lift to drag ratio"?

[Walkeer]

Nemyslel spíš "glid ratio"? Nebo skutečně mluvil o "lift to drag ratio"?

“It will actually improve the payload to orbit by being able to fly at a higher angle of attack, and use the aerodynamic elements to effectively glide,” Musk said. “It actually does have a lift-over-drag (ratio) of roughly one if flown at the right angle of attack, but you need control authority, particularly pitch control authority.”"
https://spaceflightnow.com/2017/04/04/m ... or-spacex/

[petrsida]

To Laik: viz příspěvky Mirka Pospíšila a JardyX

jinak si to můžeš zkusit sám při jízdě autem s otevřeným okénkem, když vystrčíš dlaň, tak můžeš účinky vztlakových a odporových sil vyzkoušet sám na sobě (a ruka natažená dopředu dost připomíná válec rakety)

jenom bacha na překážky kolem silnice, rychlost, a je lépe být na místě spolujezdce

[Pospíšil]

elon ve svem komentari, ktery jsem citival, napsal, ze pomer vztlaku a odporu je cca 1, pokud to chapu dobre, tak to znamena, ze nula od nuly pojde, ale zato je vice namahany trup rakety. tak budto tomu nerozumim, anebo to nedava dobry smysl?

L/D - Lift to Drag (vztlak k odporu) = 1 znamená, že odporová síla ve směru podélné osy rakety je stejně velká jako vztlaková síla ve směru kolmém k podélné ose rakety. Např. 100 kN/100 kN = 1 , což rozhodně není zanedbatelně málo.
Je to tedy poměrně významný silový přírůstek, jež tlačí raketu vzhůru do řidších vrstev atmosféry jen díky aerodynamice a ne čistě díky tahu motorů, což napomáhá zvýšit nosnost rakety.
Pokud by raketa udržovala nulový úhel náběhu, vztlak by byl nulový, zůstal by pouze aerodynamický odpor a gravitace - gravitační ztráty a odporové ztráty by raketa musela překonávat čistě tahem motoru.


Pro vaši informaci u křídla nekonečné délky bývá poměr vztlaku a odporu řádově jinde, např. L/D = 10 až 20, tzn. že vztlak generovaný na křídle je 10x až 20x vyšší než odpor křádla.
Bavíme se samozřejmě o značně zjednodušených pojmech, jen pro názornost, jinak bychom se museli bavit o změně L/D v závislosti na úhlu náběhu, zvoleném profilu, tvaru a šípovitosti křídla, rychlostech, hustotách prostředí, atd. které výsledek samozřejmě dále ovlivňují. Ale to jsme spíš v letectví, než kosmonautice.

[petrsida]

jinými slovy relativně malý nárůst odporu je vyvážen docela podstatným nárůstem vztlaku

nutno ale podotknout, že kromě vyššího namáhání je takový let náročnější na řízení, ale po zvládnutí všech úskalí jde o přínos

[Walkeer]

L/D - Lift to Drag (vztlak k odporu) = 1 znamená, že odporová síla ve směru podélné osy rakety je stejně velká jako vztlaková síla ve směru kolmém k podélné ose rakety. Např. 100 kN/100 kN = 1 , což rozhodně není zanedbatelně málo.
Je to tedy poměrně významný silový přírůstek, jež tlačí raketu vzhůru do řidších vrstev atmosféry jen díky aerodynamice a ne čistě díky tahu motorů, což napomáhá zvýšit nosnost rakety.
Pokud by raketa udržovala nulový úhel náběhu, vztlak by byl nulový, zůstal by pouze aerodynamický odpor a gravitace - gravitační ztráty a odporové ztráty by raketa musela překonávat čistě tahem motoru.


Pro vaši informaci u křídla nekonečné délky bývá poměr vztlaku a odporu řádově jinde, např. L/D = 10 až 20, tzn. že vztlak generovaný na křídle je 10x až 20x vyšší než odpor křádla.
Bavíme se samozřejmě o značně zjednodušených pojmech, jen pro názornost, jinak bychom se museli bavit o změně L/D v závislosti na úhlu náběhu, zvoleném profilu, tvaru a šípovitosti křídla, rychlostech, hustotách prostředí, atd. které výsledek samozřejmě dále ovlivňují. Ale to jsme spíš v letectví, než kosmonautice.

Tak jsem si to namaloval na papir a pri L/D =1 to naopak snizuje nostnost. Uvazoval jsem pro priklad silu motoru 2, odpor 1 a tim padem vztlak take 1. Vysledna sila je vektorovy soucet vztlaku 1 a dopredne sily snizene o odpor, tedy 2-1=1, protoze jsou ale tyto dva vektory na sebe kolme, je vysledna sila pouze 1.41 (odmocnina z 2). Vysledna sila je tedy nizsi o 30% (2 vs. 1.4). Pro mensi pomer mezi tahem motoru a odporu to bude vychazet lepe, ale vzdy to bude horsi. Receno slovne, problem vztlaku je v tom, ze pusobi kolmo na smer tahu motoru, takze vektory soucet je mizerny a zacina to davat smysl az pri cca L/D > 2 (zaokrouhleno).

Je to tak, nebo se pletu? nechce se mi verit ze by si Elon toto neumel spocitat

[AlesH]

At pocitam jak pocitam, pokud je odporova sila stejne velka jako vztlakova sila, tak mi to vychazi skutecne nula od nuly, tedy nulovy narust nostnosti.

Musíš se na to dívat tak, že i když raketa letí rovně (L/D=0), tak ta odporová síla stejně působí (a mírně snižuje nosnost). Při mírném náklonu rakety ta odporová síla vzroste jen nepatrně (možná skoro vůbec), ale navíc vznikne vztlaková síla, takže raketa může letět "ploššeji" (hirizontálněji) a tím rychleji získává potřebnou vodorovnou (orbitální) rychlost (protože motory nemusí překonávat takovou gravitaci).