трение об атмосферу

[hlynin]

--------------------------------------------------------------------------------
 Приходится открыть новую тему (а то  в другом топике мой голос не слышен из-за взаимной перестрелки). Повторяюсь:

Давайте потолкуем еще об одном: то, что метеоры и части КК разогреваются и сгорают от трения, известно всем (это читаешь и слышишь ежедневно). Но еще лет 100 назад Эсно-Пельтри подчеркивал, что нагревание от трения невелико, а основной вклад в тепловой баланс происходит от СЖАТИЯ ВОЗДУХА.
Что на это скажете?  
Теоретики  аэродинамики! Что говорит наука?

[Agent]

Вот какието формулы http://astronomy.referat.ws/000274-1
Как я понял, единственный метеорит, который отслеживали в полете, а потом нашли - Лост-Сити
На основание этого и все рассчеты (вернее он укладываеться в них)

[X]

--------------------------------------------------------------------------------
 Приходится открыть новую тему (а то  в другом топике мой голос не слышен из-за взаимной перестрелки). Повторяюсь:

Давайте потолкуем еще об одном: то, что метеоры и части КК разогреваются и сгорают от трения, известно всем (это читаешь и слышишь ежедневно). Но еще лет 100 назад Эсно-Пельтри подчеркивал, что нагревание от трения невелико, а основной вклад в тепловой баланс происходит от СЖАТИЯ ВОЗДУХА.
Что на это скажете?  
Теоретики  аэродинамики! Что говорит наука?

объясняю популярно : про трение - это такое устоявшееся выражение , конечно имеюшее мало отношения к делу, но очень простое для понимания обывателей , которые не подозревают о всяких там ударных волнах. Для продвинутых обывателей существует модель "Сжатие" : тело , летящее с большой скоростью в атмосфере сжимает перед собой воздух , от чего воздух сильно нагревается и греет само тело - это согласитесь лучше отражает суть.

[ДмитрийК]

Вот какието формулы http://astronomy.referat.ws/000274-1

Чет я ни одной формулы там не увидел, только ссылки на них. Может у меня конечно Firefox глумит, но обычно у него с формулами проблем нет. А формулы было бы неплохо, даже самые приблизительные, в ratman'овсий спредшит подставить.

[Дмитрий В.]

Аэродинамический нагрев ЛА происходит за счет вязкого трения. Читайте учебники.

[Ворон]

Аэродинамический нагрев ЛА происходит за счет вязкого трения. Читайте учебники.

 Не, не совсем так.

 Всё очень зависит от того что летит, как летит, где летит, от скорости и т. п.

 На больших скоростях, например, большое значение имеет радиационный нагрев ЛА - плазма излучает и это излучение нагревает летательный аппарат.

 Опять же, напомню этот самый пример с БЧ МБР - остроносая БЧ нагревается сильнее, чем тупоносая, при этом перегрузка больше, следовательно "трение об атмосферу" тоже больше.

[Ворон]

Кстати, в связи с этим эффектом для БЧ МБР, у меня всегда возникал вопрос, нельзя ли создать что-либо вроде "обратного газогенераторного эффекта".

 Допустим, на носу СА конической формы мы поставим ЖРД. Он будет тормозить незначительно, но не будет ли играть струя выхлопа ЖРД роль эдакого "удлиннителя носа", за счёт чего ударная волна отодвинется от СА и тепловая нагрузка станет меньше?

[Bloodest]

Из букваря
Процентное соотношение тепловых потоков радиация/конвекция
с орбиты спутника 0,1/0,9
вход 11 км/с 0,6/0,4
вход 13 км/с 0,95/0,05

Конвекция
Средний тепловой поток [Вт/м^2]
q_ср=0,25*Сf*Ro*V^3 (Сf - мумба юмба
Максимальный
q_max=K*Ro^0.5*V^3
K=40*10^10/(R_max^0.5*Ro_o^0.5*V1_0^3)
R_max -газовая постоянная плазмы
Ro_o - плотность на поверхности
V1_0 -первая космическая на поверхности

Излучение
Q_rad~7.5*10^11*(Ro/Ro_o)^2*(V/10^4)^14*R_max

[RadioactiveRainbow]

Слушайте, я чёт не понял.
Получается, тепловой поток зависит ТОЛЬКО от высоты и скорости полёта аппарата?

И что такое Cf?


P.S.
Нашел ещё один топик по теме. Пока читаю, задам вполне конкретный вопрос:
Если, гипотетически, массу того же Шаттла уменьшить в 2 раза, при сохранении неизменными остальных параметров - как это скажется на перегрузках, времени спуска, нагреве, требованиям к ТЗП. Ну и как вывод - это будет хорошо, или плохо?

[goran d]

Аэродинамический нагрев ЛА происходит за счет вязкого трения. Читайте учебники.

 Не, не совсем так.

 Всё очень зависит от того что летит, как летит, где летит, от скорости и т. п.

 На больших скоростях, например, большое значение имеет радиационный нагрев ЛА - плазма излучает и это излучение нагревает летательный аппарат.

 Опять же, напомню этот самый пример с БЧ МБР - остроносая БЧ нагревается сильнее, чем тупоносая, при этом перегрузка больше, следовательно "трение об атмосферу" тоже больше.

Если нагрев радиационный не лучше ли тогда поверхность радиационного щита делать зеркальной или белой вместо черной?

[fagot]

Если, гипотетически, массу того же Шаттла уменьшить в 2 раза, при сохранении неизменными остальных параметров - как это скажется на перегрузках, времени спуска, нагреве, требованиям к ТЗП. Ну и как вывод - это будет хорошо, или плохо?

Перегрузки и нагрев уменьшатся, время спуска возрастет.

[fagot]

Если нагрев радиационный не лучше ли тогда поверхность радиационного щита делать зеркальной или белой вместо черной?

В нагреве изрядную долю составляет конвекция, а отводить это тепло помимо абляции можно только излучением, а лучше всего излучает как известно черная поверхность, поэтому ТЗП такой и делают.

[goran d]

Если, гипотетически, массу того же Шаттла уменьшить в 2 раза, при сохранении неизменными остальных параметров - как это скажется на перегрузках, времени спуска, нагреве, требованиям к ТЗП. Ну и как вывод - это будет хорошо, или плохо?

Перегрузки и нагрев уменьшатся, время спуска возрастет.

а почему перегрузки уменьшатса
ведь аеродинамика такая же значит и сила торможения остаетса
F=ma  a=F/m F/(m/2)=2F/m=2a
при такой же силе два раза больше ускорение

[fagot]

а почему перегрузки уменьшатса
ведь аеродинамика такая же значит и сила торможения остаетса
F=ma a=F/m F/(m/2)=2F/m=2a
при такой же силе два раза больше ускорение

Подъемная сила тоже останется прежней :wink: и больше скорости погасится в верхних слоях атмосферы, поэтому максимальные перегрузки уменьшатся.

[mihalchuk]

Кстати, в связи с этим эффектом для БЧ МБР, у меня всегда возникал вопрос, нельзя ли создать что-либо вроде "обратного газогенераторного эффекта".

 Допустим, на носу СА конической формы мы поставим ЖРД. Он будет тормозить незначительно, но не будет ли играть струя выхлопа ЖРД роль эдакого "удлиннителя носа", за счёт чего ударная волна отодвинется от СА и тепловая нагрузка станет меньше?

Такие исследования проводились. Источники назвать не могу. Результаты такие: если у затпленного тела по оси растекания потока вдувать струю газа, а лучше - плазмы, или установить специальный стержень, то сопротивление тела резко падает (получалось на струе более двух раз). Причина такого эффекта - резкое падение волнового сопротивления. Вообще, если тело удастся обернуть плазмой, то она будет играть роль "мыла", с помощью которого можно двигаться в атмосфере с гиперзвуковыми скоростями, испытывая малое сопротивление.

[RadioactiveRainbow]

Такие исследования проводились. Источники назвать не могу. Результаты такие: если у затпленного тела по оси растекания потока вдувать струю газа, а лучше - плазмы, или установить специальный стержень, то сопротивление тела резко падает (получалось на струе более двух раз). Причина такого эффекта - резкое падение волнового сопротивления. Вообще, если тело удастся обернуть плазмой, то она будет играть роль "мыла", с помощью которого можно двигаться в атмосфере с гиперзвуковыми скоростями, испытывая малое сопротивление.

Боюсь ошибиться, но, кажется, что-то такое использует "шквал" (или как он там называется) - существенно снижает сопротивление воды.

[mihalchuk]

В морском деле воду "мылят" пузырьками газа, реже - пара. Есть и такое реализованное изобретение "судно на воздушной каверне".

[Дем]

Такие исследования проводились. Источники назвать не могу. Результаты такие: если у затпленного тела по оси растекания потока вдувать струю газа, а лучше - плазмы, или установить специальный стержень, то сопротивление тела резко падает (получалось на струе более двух раз). Причина такого эффекта - резкое падение волнового сопротивления. Вообще, если тело удастся обернуть плазмой, то она будет играть роль "мыла", с помощью которого можно двигаться в атмосфере с гиперзвуковыми скоростями, испытывая малое сопротивление.

Боюсь ошибиться, но, кажется, что-то такое использует "шквал" (или как он там называется) - существенно снижает сопротивление воды.

Нет, у Шквала другое, хотя похожее.
На носу поперёк стоит пластина, которая "раздвигает" воду, создавая суперкавитационную полость, в которой он и летит .
Если не ошибаюсь - у газа для такого плотность маловата...