Question:
Freinage d'Archimède pour l'atterrisseur Venus basse densité + question subsidiaire
qq jkztd
2017-04-11 15:24:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Question subsidiaire: Imaginez une sphère de 10 cm de diamètre en orbite basse vénusienne, ralentissez-la un peu pour la désorbiter. Quelle est la densité de la sphère, pour toucher le sol à 0 m / s vertical, avant de remonter dans le ciel vénusien car moins dense que l'atmosphère vénusienne? (concernant le gradient de pression, la traînée aérodynamique, les effets des vents à grande vitesse sur la trajectoire, et d'autres choses que j'oublie. (voir les images ci-dessous)) (les approximations et les pensées approximatives sont les bienvenues)

La pression à la surface de Vénus est de 90 fois supérieure à la pression au niveau de la mer de la Terre.

Existe-t-il des études sur une sorte d '«atterrisseur de freinage à flottabilité variable & basse densité» conçu avec des boucliers thermiques amovibles en forme d'oignon -ou un seul pare-chaleur dégonflable- qui permettrait de contrôler la densité -et donc la vitesse- du atterrisseur entier pendant la descente?

L'idée est de rendre polyvalent les pièces, afin de minimiser le nombre de pièces. L'aérofreinage commence en haute altitude et s'arrête sur le sol.Buoyancybrake doit démarrer à une altitude précise et s'arrêter au niveau de la surface, à une vitesse verticale de 0 m / s, avec la séparation de la dernière couche de peau d'oignon à faible densité et résistante à la flottabilité.

Moins il faut de couches de peaux d'oignon dans la descente (d'isolant thermique & à basse densité et résistant aux hautes températures, une sorte d'aérogel (?)), mieux c'est.

liens vers les graphiques atmosphériques:

http://lifeng.lamost.org/courses/astrotoday/CHAISSON/AT309/HTML/AT30905.HTM

https: / /ase.tufts.edu/cosmos/view_picture.asp?id=1103

venus buoyant lander venus atmosphere graph pressure temperature altitude venus winds

La question est, est-ce même nécessaire sur Vénus? Le Venera 9 a abandonné son dernier parachute à une altitude de 50 km et est descendu à basse vitesse en utilisant un simple disque métallique horizontal comme frein aérodynamique.
Un répondre:
Antzi
2017-04-12 12:50:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Étonnamment, la réponse est oui , des études ont été effectuées sur ce sujet.

Une simple recherche sur Google pourrait donner ce résultat:

BUOYANT ENTRÉE PLANÉTAIRE

https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/642361.pdf

Dans cette étude, il a été assuré que la grande volune flottante est déployée avant l'entrée atmosphérique. L'effet de la flottabilité sur la dynamique d'entrée a été étudié à l'aide d'un modèle d'entrée de premier ordre. Autrement dit, une trajectoire d'entrée bidimensionnelle, une planète parfaitement sphérique, une gravité constante et aucun vent ont été supposés. Il a été constaté que l'effet de la flottabilité sur la vitesse, la décélération maximale et l'altitude de décélération maximale des véhicules à entrée planétaire est insignifiant. Ceci est valable pour tous les angles d'entrée, même si la vitesse d'entrée est considérablement diminuée par le freinage de la fusée, et même si le diamètre de volune flottant est très grand (supérieur à 500 pieds). Il y a cependant un cas pour lequel l'effet de flottabilité n'est pas tout à fait insignifiant, bien qu'encore faible. C'est le cas de l'entrée glissante à l'équilibre. Par exemple, pour des rapports de portance-traînée constants de 0,1 et des diamètres de volune flottante sphérique de 300 pieds, la décélération maxiirain est diminuée de 2,6% pour Mars et 1,8% pour Vénus par rapport à la valeur de décélération maximale pour les véhicules d'entrée non flottants. Pour des rapports de portance / traînée constants de 1,0 et de diamètres de 300 pieds, la décélération maximale est diminuée de 0,8% pour Mars et de 0,7% pour Vénus.

Cependant, sans surprise, le résultat est que le L'effet de flottabilité est insignifiant .

Merci pour votre réponse, cette étude parle de la pression atmosphérique de la Terre, dans laquelle l'effet de flottabilité est insignifiant, les parachutes fonctionnent mieux. Qu'en est-il de Vénus, d'une pression de 90atm et d'un atterrisseur léger?
Vous mélangez deux étapes différentes dans votre question: le freinage (où vous avez besoin d'un écran thermique; dans la haute atmosphère, où la pression est <1 ATM, même sur Vénus), et la descente où la flottabilité peut être importante.
Question éditée, @Antzi J'aimerais mélanger les deux, en pensant à une solution où l'atterrisseur freine complètement jusqu'à ce qu'il touche le sol.
Une conception plus pratique déploierait probablement un ballon une fois qu'une vitesse sûre est atteinte.
Déployer quelque chose est une action de plus (échec possible) que de ne rien faire en s'appuyant sur un bouclier thermique flottant. C'est l'idée derrière la question subsidiaire ci-dessus.
@uhoh, le météore explosant dans l'atmosphère terrestre est entré avec une vitesse beaucoup plus élevée (orbite hautement elliptique) que s'il avait une orbite terrestre circulaire très basse, commençant doucement à frotter la mince atmosphère supérieure. Venera a réussi à ne pas être détruite dans la descente, et la pression augmente avec un gradient progressif jusqu'à atteindre 90 atmosphère (sur Vénus) C'est ce que je voulais dire en question subsidiaire ci-dessus.
@qqjkztd Pourriez-vous ajouter des liens indiquant d'où viennent les deux graphiques d'atmosphère? C'est toujours une bonne idée de donner du crédit à la source originale, mais dans ce cas, je pense qu'elles sont vraiment intéressantes et j'aimerais en savoir plus. Merci!
Liens @uhoh ajoutés dans la question principale; Je vais réécrire la question subsidiaire pour en faire une nouvelle par rapport à celle-ci, merci
le lien ne se charge pas
@Muze Ajout d'un nouveau lien et citation du paragraphe correspondant. Recherchez AD0642361 au cas où il se casserait à nouveau.


ⓘ
Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
Loading...