Domanda:
Se lo Space Shuttle vola "come un mattone", perché ha bisogno delle ali?
h22
2019-11-08 14:16:20 UTC
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Ho visto più volte lo Shuttle chiamato "mattone volante". Tuttavia un mattone, come inteso in edilizia, è una semplice forma rettangolare senza ali e senza alcun adattamento della forma. Se lo Shuttle fosse capace solo di questo, perché non poteva essere un corpo sollevatore come Martin Aircraft X-24?

Le ali in realtà davano alla navetta un rapporto di planata migliore rispetto ai modelli di sollevamento del corpo. Suggerirei di guardare su Space Exploration SE, c'è già un QA su questo argomento lì.
Ricordo di aver letto che scivolava come "un frisbee di ghisa". Anche come un mattone, ovviamente. Per fare un confronto, l'orbiter aveva all'incirca lo stesso rapporto di planata di un paracadutista con una tuta da scoiattolo, ma doveva volare circa il doppio più velocemente per rimanere sopra lo stallo.
Il confronto tra il design dell'ala della navetta e un corpo di sollevamento è una domanda legittima, ma sto votando negativamente sulla base della domanda principale così come è formulata ora.
@h22 il Martin X-24 (e il moderno Dreamchaser) sono molto più piccoli. Per questo motivo, il loro rapporto tra peso e area di sollevamento è significativamente diverso. Lo stesso motivo per cui non puoi scalare un aeroplano di carta delta fino a un 747 (a meno che non vada molto più veloce). Non è una brutta domanda, ma volare più velocemente dello Shuttle non sarebbe stato facile.
Tieni presente che durante il flare di atterraggio, lo Shuttle, come tutti gli aerei, è brevemente in planata molto superficiale - quasi piatta. I mattoni non lo fanno.
Perché "vola come un mattone" è preferibile a "cade come un mattone".
Non pensi che i mattoni volerebbero meglio se avessero le ali?
Regola del freddo ...
Penso che dobbiamo introdurvi ai concetti di "metafora" e "umorismo", Mister Data ...
@AnthonyX Se si muovevano abbastanza velocemente e avevano superfici di controllo di volo, propulsori di manovra o qualche altro metodo per controllare il loro rollio e l'assetto di beccheggio, i mattoni potrebbero effettivamente flare. I corpi portanti generano più portanza anche ad alti AoA, non solo le ali. Boeing [recentemente ha avuto alcuni problemi] (https://aviation.stackexchange.com/q/67041/755) con questo ...
Forse un'allusione vaga a "Le navi erano sospese nel cielo più o meno allo stesso modo dei mattoni". - Douglas Adams. Ho spesso visto citazioni di autori surreali di fantascienza / fantasy a cui si fa riferimento in testi legati all'ingegneria, sia seri che non seri.
Cinque risposte:
#1
+80
bogl
2019-11-08 14:28:40 UTC
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Le piccole ali lo fanno volare come un mattone. Senza le ali volerebbe come una pietra.

Seriamente, stai prendendo l'espressione troppo alla lettera. Lo Space Shuttle sta atterrando come un aliante con un rapporto di planata (non così buono) di circa 4,5: 1 (vedi Qual era il rapporto di planata dello Space Shuttle?). Nessun mattone sarebbe in grado di raggiungere questo obiettivo.

La progettazione dello Space Shuttle come un corpo di sollevamento (≠ mattone) è stata effettivamente presa in considerazione. Sembra che il progetto di un corpo di sollevamento non fosse in grado di soddisfare i requisiti dell'inviluppo di volo.

Tenendo presente che lo Shuttle razzo sulla pista come qualsiasi altro aereo; il bagliore di atterraggio per lo Shuttle è lo stesso di qualsiasi altro aereo: una planata molto superficiale.
Inoltre, ho sempre capito che la descrizione "vola come un mattone" era più un riferimento alla sua manovrabilità che al suo rapporto di planata: potresti coprire una distanza orizzontale maggiore per unità di dislivello rispetto a un mattone, ma se tu ' sei il tizio dietro i comandi, e sei abituato a veicoli molto più manovrabili (i piloti di navetta sono stati per lo più, se non interamente, disegnati da piloti di caccia), quindi il modo in cui ti senti mentre cerchi di farlo andare dove vuoi si sentirà molto distintamente simile a un mattone.
Per estendere il commento di @MatthewNajmon's, vedi spesso descrizioni simili di auto, ad es. "manovra come una barca" che significa un ampio raggio di sterzata e / o non una buona risposta di governo. Le SS che volano come un mattone sono quasi l'equivalente esatto di un'auto che si muove come una barca.
Non dimenticare che la navetta spaziale ha volato Mach 25 fino a 45 gradi di angolo di attacco ... un'apertura alare maggiore probabilmente causerebbe uno stress significativamente maggiore e quindi aumenterebbe il peso, peso che toglie capacità di carico. Il basso rapporto di planata in realtà non è male per il rientro, abbastanza per avere un angolo di discesa poco profondo e quindi ridurre i carichi g e non troppo basso per rimbalzare sull'atmosfera
#2
+38
Bret Copeland
2019-11-08 22:50:07 UTC
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Come tutti hanno sottolineato, è uno scherzo. Altri hanno risposto alla domanda del corpo sollevante (non soddisfaceva i requisiti di progettazione), quindi volevo solo espandere alcuni pensieri sullo spirito del soprannome "mattone volante".

Sospetto che chiunque abbia inventato il termine non ha impiegato molto tempo ad analizzarlo. Tuttavia, penso sia significativo che il soprannome sia mattone volante , non mattone cadente . Non implica che la navetta non abbia ali o non possa volare. Invece, implica che il veicolo abbia superfici smussate e non lisce che creano un'enorme resistenza (come un mattone) e limita il suo rapporto di planata.

Per il mio discorso su come far atterrare lo space shuttle, ho creato questo visual, che penso catturi lo spirito del soprannome:

Flying Brick

Sfortunatamente, anche se penso che tu sapessi che era uno scherzo, un molte persone prendono le battute e le analogie troppo sul serio e le trasformano in teorie del complotto. Ricevo molti commenti sul mio discorso da persone che pensano che, se la navetta vola come un mattone, non può essere un aliante e quindi ... lo spazio è falso. ‍♂️ (/ facepalm) Quindi ... non penso che avere risposte serie a una domanda come questa sia una brutta cosa.

Cosa dovrebbe significare "‍♂️"?
@sean che unicode non ha eseguito il rendering nemmeno per me, quindi ho cercato su Google i tre caratteri insieme e la corrispondenza superiore dice https://emojipedia.org/man-facepalming/ o https://emojipedia-us.s3.dualstack.us -west-1.amazonaws.com/thumbs/120/emojidex/112/man-facepalming_1f926-200d-2642-fe0f.png
@Criggie: Come hai ottenuto tutto questo da due scatole vuote e un segno maschile?
@Sean Ho copiato e incollato i suoi 3 caratteri in google. Provalo tu stesso
È un'emoji del palmo della faccia. Difficile descrivere meglio i miei sentimenti sull'argomento.
@Sean Molto probabilmente un'emoji di caratteri combinati che viene renderizzata solo su alcune piattaforme. Su Firefox Linux vedo un facepalm e il segno maschile. (Solo un motivo in più per detestare le emoji ...)
Chrome su Linux: solo il facepalm.
È interessante notare che ho l'esperienza opposta: il carattere combinato appare in Firefox, ma in Chrome vedo i tre caratteri "rotti" (un facepalm spettrale, una scatola quadrata e un segno ordinale maschile). Penso che dipenda dal tipo di carattere utilizzato.
Gli emoji @BretCopeland: sono piuttosto piccoli con una dimensione del carattere normale per lo scambio di stack; Ho visto il commento di Sean prima di capirlo, anche se reso correttamente (Linux / Chrome). IDK quanto velocemente l'avrei preso dopo essermi avvicinato un po 'per vedere più chiaramente (mi siedo abbastanza lontano dal mio monitor). Ad ogni modo, scriverei semplicemente `/ facepalm` per esprimere quel sentimento, non posso essere disturbato a usare gli emoji quando l'inglese è una lingua così ricca e veloce da digitare. (Giocavo a World of Warcraft dove comandi / emote come quello facevano fare cose al tuo personaggio, ma funziona anche per analogia con i comandi IRC.)
#3
+21
Dave
2019-11-08 16:44:17 UTC
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Oltre al suo scarso rapporto di planata, il nome delle navette deriva anche dai materiali di cui è fatto tanto quanto dalle sue scarse prestazioni di planata. Lo scudo termico dello Space Shuttle era realizzato con piastrelle di silice LI-900 che somigliano molto ai mattoni e quindi lo shuttle veniva talvolta chiamato "Flying Brickyard".

Se vuoi sapere perché la NASA ha scelto un design alare su un'altra capsula o su un corpo sollevabile hanno effettivamente pubblicato qui una spiegazione delle loro scelte. In breve, era un mix di pressioni socio-politiche e mentalità da "aeroplano" vecchia scuola da cui provenivano molti degli ingegneri, una grossa fetta di requisiti dell'Air Force che guidavano i progetti originali e ragioni ingegneristiche dure che portarono al veicolo Delta Wing che era alla fine costruito.

In risposta all'altra parte della tua domanda, potrebbe essere utilizzato un corpo di sollevamento e questo è fondamentalmente il design del nuovo Dream Chaser di Sierra Nevada Corporation.

Contesto la tua teoria impropria. la battuta "vola come un mattone" è sempre stata un riferimento al suo scarso rapporto di planata, per me.
@Federico Immagino che sia il termine sbagliato da usare, chiamalo "un altro motivo per cui" ma sono d'accordo che non rimuoverò la prima frase. -- Modificato---
Ottimo collegamento alla spiegazione della NASA! Ma non vedo come tu possa riassumerla come mentalità socio-politica e da aeroplano. L'articolo elenca una serie di requisiti tecnici rigidi che non è stato possibile soddisfare.
@bogl hai fatto clic sui collegamenti in fondo alla pagina [alle altre sezioni?] (Https://history.nasa.gov/sts1/pages/scotc.html) C'era qualche precedente esperienza di progettazione di imbarcazioni alate. Il progetto è stato anche in parte guidato dai requisiti dell'Air Force. Era un mix di molte ragioni, comprese quelle ingegneristiche.
The Dream Chaser è un progetto della Sierra Nevada Corporation, non della NASA. E se guardi le foto, ha ali abbastanza evidenti :-)
#4
+11
Agent_L
2019-11-10 16:16:22 UTC
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"Vola come un mattone" è semplicemente un modo di dire. Viene dai sentimenti personali del pilota quando lo si confronta con un aereo reale.

È proprio come il detto che qualcuno è "stupido come una roccia". Ovviamente, anche la persona più stupida (o anche l'animale) è molto più intelligente del rock. Il detto esprime semplicemente la frustrazione di chi parla quando ha a che fare con una persona così stupida.

"Vola come un mattone" è stato coniato molto probabilmente a causa della combinazione del suo rapporto di planata abissale (1: 1 al suo peggio, 4,5: 1 al massimo) con affidamento simultaneo (e contro-intuitivo) su di esso. Confrontalo con un 747 che ha un rapporto di planata piuttosto scarso di 17: 1 e non dovrebbe planare. Gli alianti hanno più di 50: 1, quindi questo è il tipo di prestazioni che una persona sana di mente si aspetterebbe da un veicolo che non dovrebbe fare altro che planare.

Un mattone vero ha un rapporto di planata di circa 1:10. In effetti, lo Space Shuttle vola più come i migliori alianti (11 × differenza) che come un mattone (45 × differenza). Sorprendentemente, è leggermente migliore del Concorde al decollo (4: 1), ma non alla velocità (12: 1).

Non sono riuscito a trovare il rapporto di planata di un X-24, ma deve essere stato notevolmente migliore di 1: 1 (per essere considerato volare invece di cadere), quindi è comunque più di 10 volte meglio di un mattone.

#5
+4
Matthew Wang
2019-11-10 13:20:08 UTC
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In aggiunta ad altre risposte, sì, lo space shuttle è un mattone che vola non solo un mattone. Il body-lifting non può essere ignorato nel volo ipersonico durante il rientro, non è solo l'ala a creare la portanza, è l'intera sezione inferiore che colpisce l'atmosfera.

Guardando un altro famoso veicolo spaziale, Appollo, non ha ali convenzionali, ma la NASA utilizza solo lo spostamento del CG e il controllo dell'altitudine per ottenere il salto dell'atmosfera perché il corpo si solleva dal suo lato inferiore. Questo documentario spiega come è fatto:

L'ala conferisce allo shuttle anche un'enorme flessibilità di atterraggio, o quello che viene chiamato" cross-range "che porta al mio terzo punto.

Cambiare direzione in orbita richiede una quantità folle di energia e in orbita si parla in un certo senso "ferroviario". La Terra ruota sotto di te e per tornare devi aspettare di avere un passaggio ravvicinato attraverso il tuo sito di atterraggio. Tuttavia, con le ali relativamente grandi dello Shuttle, ha un enorme raggio d'azione (in realtà è un obiettivo di progettazione originario dell'Air Force), lo shuttle può fare grandi cambi di direzione durante il rientro proprio come un normale aeroplano. Ha circa 1100 miglia nautiche nel raggio d'azione, il che significa che l'approccio più vicino a Cape Canaveral potrebbe essere lontano come nel mezzo dell'Oceano Atlantico ed essere ancora in grado di planare indietro.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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