Aeronáutica y astronáutica: desde una perspectiva funcional, ¿es una nave espacial diseñada aerodinámicamente completamente inútil durante el viaje espacial?

Answer 1

Puede que no sea completamente inútil, pero esto también supone que nunca volverá a un planeta (a través de una atmósfera) o que Elon Musk perfecciona su módulo de aterrizaje vertical.

En términos de lo que estudiaría un ingeniero de aviación, la forma no importa mucho. La superficie aerodinámica no es una cosa en el espacio.

De manera diferente para viajes espaciales de larga distancia, las formas y superficies podrían parecer aerodinámicas. En casos donde podemos acercarnos a la velocidad de la luz o incluso algo mucho más lento. Pequeñas partículas e incluso moléculas de gas pulverizarán la estructura. Para contrarrestar algunos de estos efectos, las formas serán importantes para desviar o mitigar estos efectos.

Enterprise en Star Trek usa un escudo Deflector, que hasta ahora no tenemos.

Cuando trabajé en el programa de la Estación Espacial, había mucho énfasis en el aislamiento (no solo para la termodinámica) y los materiales para lidiar con la degradación del oxígeno atómico.

Muchos de estos mismos problemas existen también en el espacio profundo.

Entonces, si su nave espacial nunca necesita llevarlo a casa, no hay necesidad de aerodinámica, sobre todo en absoluto.

Answer 2

¡Si! Y aunque la racionalización en sí misma no es una penalización de peso, tener una célula con alas que tiene que soportar la carga en diferentes direcciones que durante el lanzamiento, y que tiene que resistir el calor durante un reingreso prolongado, es una gran penalización de peso. El Shuttle fue una decisión arbitraria de retroceder porque alguien pensó que debería verse como un avión, y fue un desastre costoso, el 40% de cuyos vehículos fallaron en accidentes fatales.

Ya teníamos diseños en la década de 1960 para cohetes con boquillas de tapón truncado (combustión en el exterior) que se adaptan automáticamente a los cambios de presión de aire. El reingreso vertical mantiene la carga en la misma dirección que durante el lanzamiento, y el fondo plano del enchufe se convierte en el escudo térmico refrigerado por hidrógeno líquido para una entrada rápida donde la onda de choque del arco lleva la mayor parte del calor lejos de la nave espacial. Finalmente, el motor se reinicia para un aterrizaje suave.
Pegasus VTOVL: NY-Mumbai en 40 minutos, hidrógeno líquido y oxígeno, 1966