La fortuna dei "Biconici"

C’è una domanda che mi torna in mente negli ultimi tempi.Se la configurazione biconica è l’optimum per un veicolo spaziale abitato (e personalmente penso sia così) perchè nè Russi nè Americani non ne hanno mai costruito uno? Tra le centinaia e centinaia di concept prodotti i “biconici” sono pochissimi (io ricordo solo la “winged Gemini”).Perchè mai? la consapevolezza del valore di questi veicoli è stato acquisito solo di recente?

In realtà gli americani hanno estesamente collaudato il veicolo non pilotato ASSET, negli anni '60, il quale non solo era un biconico a tutti gli effetti ma sopratutto era un modello in scala 1:2 della Winged Gemini.
Durante gli anni '80 lo studio “A case for Mars” faceva ampio ricorso a lander marziani biconici.
Quindi mi sembra che gli americani siano interessati da molto ai biconici, mentre i russi hanno deciso di effettuare ricerche in questo campo in epoca relativamente recente.

Beh però c’è anche da dire che è difficile fare statistica con soli 3-4 mezzi spaziali prodotti negli ultimi 40 anni… (Shuttle, Soyuz, Apollo e volendo CEV).
Comunque si, è interessante come osservazione :wink:
A mio modestissimo parere una limitazione potrebbe essere, perchè non sono “ne zuppa ne pan bagnato” nel senso che sono forse l’anello di congiunzione fra la capsula e il LB vero come le ultime versioni del Kliper… ma proprio perchè sono l’anello di congiunzione, se proprio devo scegliere faccio o l’uno o l’altro almeno sono sicuro di avere i vantaggi/svantaggi della capsula o vantaggi/svantaggi del LB… il biconico forse mescola un po’ troppo queste peculiarità senza che alla fine ne valga realmente la pena optare per una concezione piuttosto che per l’altra, quando con poco più sforzo si può optare per un mezzo che è ottimizzato per qualche cosa (capsula o LB)…
Insomma mi sembra che sia una via di mezzo poco ottimizzata per un compito particolare… forse un tutto fare ma che fa poco in maniera adeguata…

Appunto,ASSET e Winged Gemini,per quanto importanti sono poca roba rispetto alle decine di capsule,lifting body e spazioplani progettati.Mi ha sempre sorpreso il fatto che alla fine degli anni 60 nessuno abbia pensato ad un Biconico come valida alternativa allo Shuttle;eppure sarebbe stata la soluzione ottimale.Rispetto allo Shuttle (specie a quello degli inizi,non ancora “scalato” più grande per esigenze militari) un biconico di medie dimensioni è molto più economico e sicuro.Puoi posizionarlo in cima al vettore,dotarlo della torre di eiezione e di seggiolini eiettabili,e farlo rientrare su una pista appeso ad un paraglider (come il Big Gemini,che tuttavia era ancora una capsula).Inoltre puoi anche progettarlo in modo da sopportare il rientro ad alta velocità dalla luna.Malgrado ciò questo impianto è stata la “cenerentola” dei veicoli spaziali.Mancanza di immaginazione? lobbies? tecnologie e dati non ancora disponibili?

Ah per la cronaca è esistito anche un concept biconico dell’ESA per il CRV:
"ESA Biconic Crew Rescue Vehicle. “Blunt Biconic” Crew Rescue Vehicle. The “blunt biconic” design shown here was briefly investigated during the follow-on crew rescue/transfer vehicle studies in 1993-94. "
http://www.astronautix.com/gallery/cesaacrv.htm

Credits:ESA

Eh, già bravo Albyz me ne ero completamente dimenticato!!
Per un certo periodo il biconico ebbe un qualche riscontro in ESA, subito dopo il fallimento dell’Hermes.

biconic is nice Concept

like back Hatch or Engine were normaly the Heatshield is

but Biconic has one disadvance !
It need very good aktive Computer to Fligh it
from begin Reentry until tuch down.

because Biconic are best Reentry scape for ICBM Warhead !
Fast true Atmospahre with Extrem High G

you need complex gildepad to keep G force below 3 G
and if the Complex Autopilot Computer Fails (like system Crash)

after Roug landing they can scratching the crew from innside with a putty…

Yes. They call it “splat down”, for analogy with Apollo’s “splash down” :smiley: :smiley: :smiley:

Si, lo chiamano “splat down”, per analogia con lo “splash down” delle missioni Apollo.

Ripropongo una mia precedente domanda rimasta senza risposta:
cosa è un biconico in cosa si differenzia rispetto ad una capsula od ad uno spazioplano.

Mi pareva che archipeppe avesse già risposto in un altro thread :roll_eyes:, comunque no problem.
Sostanzialmente il biconico è una configurazione di compromesso tra;
a) manovrabilità e basso numero di G al rientro; caratteristiche ascrivibili agli spazioplani
contro
b) design semplice e conformazione adatta ad evitare angoli vivi e parti sporgenti come le ali o complesse superfici di controllo; caratteristiche ascrivibili alle capsule.

Come peppe ha detto, il design a spazioplano è vantaggiosp solo in fase di rientro avanzato, perchè le superfici di controllo diventano efficienti solo al di sotto di una certa velocità e densità dell’aria; le capsule invece sono intrinsecamente più sicure, ma vengono “giù come sassi” senza lasciare particolari spazi di manovra se non con l’aiuto dei paracadute o con gibbosità-deformazioni della sagoma della capsula stessa che ne aumentano (seppur marginalmente) la portanza.
Alcuni di questi ultimi design concept si ritrovano nel famoso “ESAS Report”.

Quindi per riconoscerli di primo acchito:
se in una immagine vedo un veicolo a forma di cono più lungo che largo è un biconico.
Se ne vedo uno a campana oppure un cono più largo che alto è una capsula.
Se ha le ali è un LB o spazioplano.

Una curiosità: vi è un motivo per qui si chiama biconico e non semplicemente conico.

Ti rispondo alla domanda facendoti anche una puntualizzazione sulla divisione che hai fatto, una capsula è un mezzo a cono, che tradizionalmente entra in atmosfera “di sedere” ovvero con la parte larga in basso, mentre un mezzo biconico, come appunto dice la parola, è formato da due coni, puoi vederlo ad esempio nell’immagine postata sopra, noterai che il mezzo è formato da due tronchi di cono con “pendenze” diverse uno sopra l’altro, da questo deriva il termine biconico. In particolare poi, l’ “Attitude” prediletto per il rientro è “di pancia” ovvero da un lato in particolare del cono, che sarà protetto termicamente e permetterà un minimo sostentamento.

marcozambi

Si, lo chiamano "splat down", per analogia con lo "splash down" delle missioni Apollo.
:smiley: :smiley: :smiley: only thing i can bring up is a Little Histroy of Biconic


the Picture shows how reentry shapes the first “Initial concept” come close of Biconic reentry

The First “Biconic”
were ICBM Reentry Vehicles end 1950ties
On Titan 1 later Minuteman (see Foto)

how ever they chance to simpel Conic

souce http://www.geocities.com/minuteman_missile/index.html

The True Biconic

end 1960ties the Biconic concept made comback
als part for Aerobrake shell for Marsmisson like TRW Mars
http://www.astronautix.com/craft/trwmars.htm

in 1984 the Bicionic make another Comback
als Mars Lander in Case for Mars II

until now biconic is in USA only for Mars landers
the ESA play a short time with Biconic as Hermes replacent 1993-94 called ACRV

and Russia ?
Rumors say that new Generation of ICBM use advance Biconic Reentry Vehicles
to dooge the US Missle Defence system

Se non ho capito male anch’io, il “biconico” è il muso dello shuttle senza shuttle?, Un aereo senza ali o il muso di un aereo senza l’aereo? La soyuz sembra un bicono, ma scendendo con il posteriore diventa una capsula a tutti gli effetti, giusto?

No, no fermi tutti!!!

Lo Shuttle senza ali NON è un biconico, è semplicemente un velivolo con la sola fusoliera (lo Shuttle ne ha una a sezione quadrangolare).
La Soyuz NON è un biconico, è una capsula di forma a “campana” la cui parte aerodinamicamente lavorante, durante il rientro, è quella di fondo sagomata come uno sferoide molto schiacciato (assolutamente analoga allo scudo termico dell’Apollo).

La Soyuz è una capsula di tipo “semiportante” (per distinguerle da quelle meramente balistiche) in cui la portanza residua (stiamo parlando sempre di regime ipersonico) è essenzialmente dovuta ad una distanza (braccio) che esiste tra il centro di pressione aerodinamico ed il centro di massa (baricentro) della capsula stessa.

I veicoli biconici, invece, non sono capsule (nel senso stretto del termine) ma sono veicoli la cui architettura è generata dall’interescarsi di due coni (che è quella lavorante da un punto di vista aerodinamico), anzi per la precisione possono essere intesi come un cono seguito da un tronco di cono. I biconici possono essere “simmetrici” (ovvero la parte bassa ha la stessa angolazione della parte alta) ed “asimmetrici” (la parte bassa - aerodinamicamente lavorante - ha un’angolazione diversa dalla parte alta, rispetto all’asse di simmetria ovviamente).

I biconici “simmetrici” afferiscono alle testate di rientro dei missili nucleari intercontinentali (ICBM), i biconici “asimmetrici” afferiscono ai progetti di veicoli spaziali abitati. La differenza sta tutta nel “path” di rientro, molto diretto per i primi (e quindi ad alto numero di g), indiretto o più “smooth” per i secondi (e quindi a basso numero di g).
Naturalmente i biconici “asimmetrici” richiedono un sistema di guida molto sofisticato che consenta, attraverso l’utilizzo di opportune superfici aerodinamiche e/o thrusters, un controllo “fine” della traiettoria allo scopo di ottimizzarla in funzione del carico massimo di g sopportabile dall’equipaggio.

Ho capito. La discesa avviene di lato e grazie alla diversa inclinazione della “pancia” si ha un controllo del rientro. Il dubbio ora passa al dopo rientro, all’atterraggio. Razzi per le manovre o ali? Con le ali sembrerebbe una mininavetta, con i razzi, la vedo dura il pilotaggio.
Comunque ho capito il senso del bicono.

Dunque, una volta in aria “densa” ed a velocità subsoniche il biconico non ha più alcuna possibilità di utilizzare i thrusters, e quindi deve necessariamente fare affidamento sulle proprie superfici aerodinamiche attive.

Per quanto riguarda l’atterraggio ci sono solo due possibilità: se il biconico è “puro” (come lo era il Kliper iniziale) può venire giù solo appeso ad uno (o più) paracadute, se invece il biconico è “ibrido”, ossia ha un accenno (o più di un accenno) d’ala allora si comporta come un corpo portante e può venire giù come un normale velivolo.

Se il biconico, come nel caso dello studio “A case for Mars”, è utilizzato in ambito interplanetario (quindi in presenza di atmosfera rarefatta) allora si può pensare di portarlo all’atterraggio con una combinazione di paracadute e razzi frenanti.