Pregunta:
¿Por qué el sistema Soyuz Rocket dispara la tercera etapa mientras la etapa dos todavía está conectada?
chris
2014-08-15 18:51:13 UTC
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Además, creo que la segunda etapa continúa ardiendo durante bastante tiempo incluso después de la separación de la etapa 3.

¿Puede citar una fuente para esto?
Dos respuestas:
Hobbes
2014-08-28 13:18:12 UTC
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Cuando apagas una etapa de cohete, su aceleración cae a cero y el cohete pierde peso. Como resultado, los propulsores pueden comenzar a chapotear alrededor de sus tanques. Esto podría provocar que el gas ingrese a las tuberías que conducen a los motores (ya que el propulsor se habrá alejado de la entrada de la tubería). Si una bolsa de gas golpeara la turbobomba del motor, incluso una pequeña probablemente provocaría la destrucción de la turbobomba y, en última instancia, la destrucción del cohete. Hay varias formas de evitar esto. Muchos cohetes utilizan pequeños motores de vacío para proporcionar cierta aceleración y asentar los propulsores. Entonces, enciende los motores de vacío y luego puede encender los motores principales.
Los rusos optaron por un diseño menos complejo: al comenzar la tercera etapa mientras la segunda etapa aún está conectada, pueden evitar los motores de vacío y la sincronización precisa ellos requieren. El mecanismo de separación de la etapa también se vuelve menos complejo (como señaló Horsh).
La desventaja es que tendrán que cubrir la parte superior de la segunda etapa con aislamiento, para evitar que los gases calientes quemen un agujero en la segunda etapa. Entonces, menos complejidad pero más peso, y probablemente más arrastre debido al entramado abierto de la entre etapas. Este método también se utilizó en la N-1.

Debería pensar que si hubiera una atmósfera apreciable, el cohete simplemente no se volvería ingrávido en ausencia del empuje del motor; más bien experimentaría algo de g negativo por la resistencia atmosférica. El chapoteo del combustible sería una certeza.
@Hobbes, ¿puede explicar por qué se necesita más aislamiento en la segunda etapa? No veo por qué debería preocuparnos que se queme un agujero en la segunda etapa ... porque acabamos de encender la tercera etapa y desmontar la segunda etapa. No hay necesidad de preocuparse de que explote, porque la segunda etapa agotó todos sus propulsores y no puede explotar sin combustible.
Tendré que comprobarlo, pero IIRC. Obtuve la información sobre el aislamiento del escenario de un libro sobre la N-1. Generalmente, las etapas no están realmente vacías en la separación: no desea una situación en la que el combustible se agote antes que el oxidante (o viceversa), por lo que los motores se apagan antes de que los tanques estén vacíos. Las turbobombas no reaccionan bien a la pérdida repentina de presión de entrada.
Para ser claros, si el cohete aún no está en órbita, no se volverá ingrávido, pero el * marco de referencia interno dentro del cohete * podría ser ingrávido si está en caída libre.
horsh
2014-08-28 02:32:00 UTC
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De la descripción de Soyuz-U en el sitio de Roscosmos:

La separación de la segunda y tercera etapas se produce según el "esquema caliente" .

La tercera etapa (bloque "I"), que consta de un compartimiento de transición, un tanque de combustible, un tanque oxidante, un compartimiento trasero y un motor, se instala en el bloque central y se conecta a él mediante un truss.

El bloque "I" está equipado con un sistema de propulsión, que consta de un motor de una sola vuelta de cuatro cámaras y cuatro boquillas de dirección giratorias que se utilizan para controlar el vuelo a lo largo de tres ejes. El motor de crucero de la tercera etapa se enciende aproximadamente dos segundos antes de que se apague la unidad central.

Los gases que escapan de las boquillas del motor de la tercera etapa separan directamente la etapa de la unidad central.

He editado ligeramente la traducción de Google, para que sea un poco más inteligible:

La separación de la segunda y tercera etapa se realiza "de la manera más rápida".

La tercera etapa (bloque "I"), que consta del compartimiento de transferencia, el tanque de combustible, el tanque del oxidante, la sección de cola y el motor, está montada en la unidad central y conectada a ella mediante un truss.

El bloque "I" está equipado con un sistema de propulsión que consta de un motor de arranque único de cuatro cámaras y cuatro boquillas de dirección giratorias utilizadas para el control de vuelo en tres ejes. El motor principal de la tercera etapa se pone en marcha unos dos segundos antes de que se apague la unidad central.

Los gases que salen de las toberas del motor de la tercera etapa separan directamente la etapa de la unidad central.

La última oración parece ser la respuesta a su pregunta.



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