IRVE: nadmuchiwana osłona termiczna

[Romek63]

Nie wiem gdzie tę wiadomość najlepiej umieścić ale może tutaj będzie najlepiej pasować.

IRVE-3 - zbliża się test suborbitalny
http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/2012-06-08-test-irve3.html

Zbliża się suborbitany test IRVE-3, nadmuchiwanego systemu odprowadzania ciepła w trakcie przedzierania się próbnika lub sondy przez atmosferę planet.

Program HIAD będzie stanowił najprawdopodobniej przyszłość astronautyki. Prowadzone prace badawcze skupiają się na zmniejszeniu ciężaru osłony termicznej, przy zachowaniu poprawnych parametrów odprowadzania ciepła. Być może takie systemy pojawią się w próbnikach, udających się na Marsa, Tytana, Wenus albo gazowe olbrzymy.

Ciekawy pomysł. Jeszcze o nim nie słyszałem do tej pory 

[Stazx]

Jak widać kosmosem będą rządzić balony różnych kształtów ;p

[Borys]

Ciekawy pomysł. Jeszcze o nim nie słyszałem do tej pory 

Pomysł nie jest nowy, chociaż z wykonaniem gorzej. Kilka lat temu było kilka testów podobnego systemu (IRDT), bez większych sukcesów niestety.

[Matias]

Wydzieliłem kilka postów na ten temat.

Eksperyment IRVE-3 z nadmuchiwaną osłoną termiczną (więcej można przeczytać w poście Romka) planowany jest na 21 lipca, a zatem już niedługo!

Jestem ciekaw rezultatów...

Czy ktoś coś wie o relacji z tego wydarzenia? Eksperyment zaplanowany jest na weekend, będzie czas aby spoglądać

[jmvh]

Czy ktoś coś wie o relacji z tego wydarzenia? Eksperyment zaplanowany jest na weekend, będzie czas aby spoglądać

Link do łebkastu znajduje się we właściwym dla niego miejscu . U nas zacznie się on (chyba) o 23:00 dnia 20 lipca, przy czym okienko otwiera się godzinę później i trwa do 2:00 dnia 21 lipca (dodatkowe dni to 22-24).

[Matias]

Dzięki Godzina bardzo atrakcyjna

[jmvh]

Teraz NET 22 Lipca.

[Matias]

Teraz NET 22 Lipca.

Czyli okienko otwiera się przed północą w niedzielę jeszcze, tak?

[jmvh]

"As of 11:40 p.m. on July 21, a launch scrub has been called. The next attempt will be Monday, July 23 with a window of 5-8 a.m." - od 23:00 dziś do 2:00 jutro według moich niedzielnych zdolności.

[JSz]

Czy mógłby ktoś laika takiego jak ja objaśnić, na czym polega ten pomysł? W artykule na Kosmonaucie też nie znalazłem takich podstawowych informacji.

Rozumiem, że w powszechnie stosowanych osłonach ablacyjnych użyty materiał na skutek wysokiej temperatury zamienia się w parę, co wiąże się z pochłanianiem dużej ilości potrzebnej na to energii. W osłonach stosowanych w wahadłowcach stosuje się natomiast płytki z materiałów o ogromnej pojemności cieplnej. Natomiast co dzieje się z nadmiarową energią w tych balono-spadochronach?

[jmvh]

Co do godzin: "The IRVE-3 launch is on schedule for Monday July 23. The launch window for all rockets, including several to test tracking systems and gather atmospheric data, is 5 to 8 a.m. The launch window for the IRVE-3 on the Black Brant XI sounding rocket is 7 to 7:40 a.m Web and NASA TV coverage will begin at 5 a.m." - mógłby ktoś skonfrontować to z jego zdolnościami przeliczania czasów?

Czy mógłby ktoś laika takiego jak ja objaśnić, na czym polega ten pomysł?

Na rozkładaniu osłony termicznej, co umożliwiłoby np. obejście rozmiarów osłon aerodynamicznych rakiet nośnych. Sama konstrukcja termiczna jest dopiero wymuszona przez ten pomysł. Coś konkretniejszego na jej temat:

NASA's HIAD team is looking at all sorts of materials than can be combined together in layers to come up with the best, most heat resistant design. Usually, the thermal protection system is made up of an outer layer than can take the high heat; middle layers that insulate and keep the inflatable structure cooler; and one last layer of defense - a gas barrier - that keeps the hot gases from reaching the inflatable structure.

A combination of materials with names like Nextel, Pyrogel and Kapton are being used on one HIAD concept, the Inflatable Reentry Vehicle Experiment. The goal is to allow the heat shield to survive an atmospheric entry of up to 2,300 degrees Fahrenheit (1260 degrees Celsius).

W tym locie temperatury mają sięgać około 1000 stopni (naszych ).

[JSz]

Po co większe rozmiary osłony? To tylko zwiększy tarcie, które jest potrzebne po to, by wyhamować, ale przecież rozmiary samych statków wystarczą do tego, bo np. Sojuzy jakoś tam lądują. Domyślam się, że sztuka polega na tym, by tarcia nie zwiększać ponad potrzebę, bo wówczas trzeba więcej energii przyjąć na statek.

Z tekstu, który zacytowałeś wynika, że chodzi o materiał o bardzo dużej pojemności cieplnej. Będzie nim gaz, który - jak pisze Kosmonauta - będzie wprowadzony do kanałów wewnątrz tej osłony, zaś materiał osłony ma tylko być w stanie wytrzymać temperaturę tysiąca st. C. Gazem tym ma być azot. Czy rzeczywiście azot ma aż tak dużą pojemność cieplną, zbliżoną do płytek wahadłowca?

[wini]

Po co większe rozmiary osłony?

Żeby na przykład móc wylądować większymi rzeczami na Marsie;) Zresztą taka osłona powinna być chyba też lżejsza (ale tego nie jestem pewien na 100%), a jak wiemy każdy kg jest na wagę złota, zwłaszcza w misjach planetarnych.

[jmvh]

Po co większe rozmiary osłony? To tylko zwiększy tarcie, które jest potrzebne po to, by wyhamować, ale przecież rozmiary samych statków wystarczą do tego, bo np. Sojuzy jakoś tam lądują.

Jeśli chodzi o Ziemię - spójrz na początek tego wątku. A naprawdę przydatne staje się to w kontekście wyprawy mającej posadzić na powierzchni Marsa spory ładunek pokonując jego rzadką atmosferę.

Domyślam się, że sztuka polega na tym, by tarcia nie zwiększać ponad potrzebę, bo wówczas trzeba więcej energii przyjąć na statek

To statek ma pewną ilość energii, którą trzeba wyhamować, nie atmosfera. Konstrukcja zorientowana na zmniejszenie tarcia nie ma racji bytu (małe tarcie -> małe hamowanie -> duża prędkość -> coraz gęstsza atmosfera -> coraz większe obciążenie termiczne -> awaria strukturalna powodująca utratę mienia lub życia), chyba, że chcemy z dużą prędkością rzeczywiście lecieć - i tu już masz odpowiedź m. in. dlaczego konstrukcje takich hipersonicznych silników strumieniowych czy pojazdów to dalej mniejsza lub większa fantastyka.

Z tekstu, który zacytowałeś wynika, że chodzi o materiał o bardzo dużej pojemności cieplnej. Będzie nim gaz, który - jak pisze Kosmonauta - będzie wprowadzony do kanałów wewnątrz tej osłony, zaś materiał osłony ma tylko być w stanie wytrzymać temperaturę tysiąca st. C. Gazem tym ma być azot. Czy rzeczywiście azot ma aż tak dużą pojemność cieplną, zbliżoną do płytek wahadłowca?

Z tekstu, które zacytowałem jasno wynika co innego - warstwy materiałów izolujących służą ochronie inflatable structure, gdzie owa pneumatyczna struktura z azotem pełni rolę strukturalną.

[JSz]

OK. A zatem:

Wini - obniżenie masy osłony jest oczywiście bardzo istotnym argumentem.

JMVH - odnoszę się kolejno do trzech akapitów z Twojego postu:

1. Zatem możliwość zwiększenia rozmiarów osłony staje się przydatna dopiero przy lądowaniu o rzadszej (niż na Ziemi) atmosferze. W porządku.

2. Ależ pełna zgoda. Tu nie było polemiki.

3. Być może mój angielski jest zbyt słaby ("and one last layer of defense - a gas barrier - that keeps the hot gases from reaching the inflatable structure"), może za słabo rozumiem takie kwestie techniczne. Ale skoro twierdzisz, że taki jest wydźwięk tego tekstu, to przyjmuję.

Podsumowując: zdołano skonstruować takie materiały, które po usztywnieniu pneumatyczną strukturą mają pojemność cieplną dorównującą pojemności cieplnej płytek wahadłowca.