Varför rymdfärjan rulla efter take off?

"Stigningen vägledning och kontroll utbildning flyghandboken," ASC G & C 2102,
säger:

"Under vertikal fallhöjd startplattan attityden är
befallt tills en jag-laddade V(rel) tillräckligt för att försäkra lanseringen tower
clearance uppnås. Sedan, tilt manövern (rulle program)
orienterar fordonet till en huvuden ner inställning som krävs för att generera en
negativa q-alpha, som i sin tur lindrar strukturella lastning. Andra
fördelarna med denna attityd är prestanda vinst, minskad abortera
manövrera komplexitet, förbättrad S-bandet titt vinklar och besättningen syn på
vid horisonten. Tilt manövern krävs också att börja få
downrange hastighet att uppnå målet Huvudmaskinen cutoff (MECO)
i andra steget."

Detta är verkligen ett bra svar, men det är formulerad i NASA jargong. Jag ska försöka
att tolka.

1) vi vänta tills fjäderbollen rensar tornet framför rullande.

2) då vi rulla bollen runt så att anfallsvinkel
mellan vinden orsakas av passagen genom atmosfären (den
"relativa vinden") och ackordet av vingarna (den imaginära linjen
mellan framkant och biskäret) är en något
negativ vinkel ("en negativ q-alpha"). Detta orsakar en liten bit av
"nedåt" tvinga (mot magen av orbiteren, eller den + Z
riktningen) och denna kraft "lindrar strukturella lastning."
Vi måste vara försiktiga med dessa vingar - de är om de
mest "känsliga" delen av fordonet.

3) den nya inställningen (efter rullen) ger oss också möjlighet att utföra mer
massa att kretsa kring, eller för att uppnå en högre bana med samma vikt, eller
Om du vill ändra bana till en högre eller lägre lutning än skulle vara
fallet om vi inte rulla ("prestanda vinst").

4) den nya inställningen tillåter besättningen att flyga en mindre komplicerad
flygbanan om de hade att verkställa en av farligare abortera
manövrar, återvända till sjösätta webbplatsen ("minskad abortera manöver
komplexitet").

5) den nya inställningen förbättrar möjligheten för markbaserade radio
antenner till har en bra linje-of-sight signal med S-bandet radiosände
antenner på Orbiter ("förbättrad S-bandet titt vinklar").

6) den nya inställningen tillåter besättningen att se horisonten, som är en
bra (men inte obligatoriskt) del av lotsning någon flygmaskin.

7) den nya inställningen orienterar Shuttle så att kroppen är
mer nästan parallell med marken och näsan i öster
(oftast). Detta gör att kraften från motorerna att lägga till hastighet
i rätt riktning för att så småningom nå omloppsbana. Kom ihåg:
hastighet är en vektorstorhet som gjorts av både hastighet och riktning.
Shuttle har att ha en stor övergripande komponent till dess
hastigheten och en mycket liten vertikal komponent att nå omloppsbana.

Allt detta väcker frågan, "Varför är inte startplattan orienterade ge
denna fina attityd till att börja med? Varför måste bollen att rulla till
uppnå en sådan inställning?" Svaret är att kuddar var matrester
från Apollo dagar. Skytteln grenslar två flame diken--en
för fasta raket motorn evakuera, en för rymdfärjan Main
Motorns avgaser. (Du kan se effekterna av detta på någon dagtid
lansera. SRM evakuera är smutsiga grå sopor och SSME evakuera är
fluffig vit ånga. Titta på skillnaden mellan "topp"
[Orbiter sida] och "botten" [extern Tank sida] av stacken.) Den
tillgång tower och andra stöd och service struktur är alla inriktade
i princip på samma sätt som de var för det Saturn V (En sida notera: den
Saturn V hade också en rulle program. Fråga mig inte varför - jag är en Shuttle
Guy.)

Jag kollade med en kompis i stigningen Dynamics. Han tillade att "rullningen
manöver"är verkligen en manöver i alla tre axlarna: rulla, pitch och yaw.
Komponenten rulle för den manövern utförs av skäl
anges. Pitch komponent kontroller laddar på vingarna genom att hålla
anfallsvinkel (q-alfa) inom en snäv tolerans. Gir
komponenten används för att bestämma inklination. Totalen
manöver är verkligen uttryckt som en "quaternion," en grad-nivå-math
koncept för att kombinera alla tre rotation matriser i en fyra-del
matris.

  • Relaterade Frågor

  • Varför rymdfärjan motorerna gimbal efter tändning?

  • Varför rymdfärjan Challenger exploderar?

  • Varför skulle hackspetten fördröjning rymdfärjan?

  • Varför är väderförhållanden viktiga för landning och ta bort av rymdfärjan när det är i kraftiga vindar och kalla förhållanden i rymden?

  • När rymdfärjan landar varför finns det eld kommer ut baksidan shuttle?

  • Kan du se rymdfärjan med ett teleskop?

  • När uppfanns den första rymdfärjan?

  • Vad var namnet på den första rymdfärjan som exploderade?

  • Vad är datumen för rymdfärjan explosioner?

  • När den första rymdfärjan lanseringen i rymden?

  • Gick Neil Armstrong på rymdfärjan?

  • Hur rymdfärjan skiljer sig från tidigare rymdfarkoster?

  • Vad var namnet på rymdfärjan som exploderade under ta bort och när denna tragiska händelse inträffar?

  • Vad är hastigheten på rymdfärjan under liftoff?

  • När rymdfärjan flyger igen?

  • När uppfanns rymdfärjan?

  • Hur länge tar det rymdfärjan att nå rymden från lanseringen?

  • Vilket år rymdfärjan explodera 1 minut i att starta?

  • Vad var namnet på rymdfärjan som exploderade i 2004?