Ciao a tutti!
Ho provato in merito al discorso della “spinta storta” dello Shuttle a fare due conti molto ma molto discutibili, trascurano praticamente quasi tutto!
Però è una buona provocazione no?!
Allora…
Ho considerato il sistema STS come un esercizio di equilibrio di forze, considerando i valori di liftoff. Pertanto quello che segue è un sistema che non fa altro che rimanere ipoteticamente in equilibrio, uno shuttle a un metro da terra!
Spinta totale al lancio: 25751,6 kN
SRB (1 solo):
Wsrb = 589670 kg
Tsrb = 11519,999 kN
TANK
Wt = 750975 kg
Diat = 8,4 m
ORBITER
Wo = 99318 kg
To = 6834,303 kN
Diao = 4,9 m
L = 37,24 m
Come si vede dall’immagine allegata ho semplificato in maniera del tutto discutibile e assegnato diversi parametri alle grandezze non note (c’è senz’altro qualciuno più bravo e informato fra voi…).
Ho eseguito in O un equilibrio alla rotazione, ottenendo l’equazione
Wodiao/2-Tvdiao/2+ThZh-(Wt+Wsrb)diat/2+2Tsrbdiat/2= 0
Ho posto Zh uguale a 15 m. Penso sia un numero conservativo, in quanto penso che il braccio reale sia più lungo!
Ho ipotizzato in maniera del tutto ottimistica che il contributo di spinta verticale Tv degli SSME (la cui spinta è puntualizzata in centro al “cilindro” dell’orbiter) sia pari a solo il 10% della totale.
Introducendo nell’equazione un rapporto di “dosatura” Th/Tv=alfa posso risolvere l’equazione, e trovo che alfa=3,91…. Ossia che il contributo orizzontale della spinta dell’orbiter è quattro volte quella verticale ipotizzata al 10 %, ossia siamo al 40% della spinta disponibile per la navetta. Ovviamente via via che il volo prosegue il baricentro rientra verso quello della navetta, la perdita di massa permette di cambiare la “dosatura” e il contributo verticale della spinta.
Teniamo presente però due punti:
- questi conti hanno poca importanza, perché quasi per niente (o niente?!) realistici
- comunque sia il contributo del 40% di 6000 kN contro i 22 dei booster è pari a 2400 kN che così… a naso… non mi sembrano eccessivi contro i 26000 globali. Possiamo dire sempre in base a questi calcoli (cioè… carta straccia!) che il contributo orizzontale è pari a circa il 10% del totale!
Questo mio calcolo è proprio approssimato non al primo termine, neanche!
È totalmente discutibile, magari ho anche fatto errori di calcolo!
Non ho neanche considerato le forse aerodinamiche, che chissà quali diavolerie introducono!
Un successivo implemento può essere quello di distribuire i centri di massa delle varie componenti, trovare quello globale e calcola in maniera più corretta le altre
Però può essere un idea per partire, oppure, se qualcuno ne sta cercando una… per fare una tesi di laurea!!!
Adesso avanti, fatevi sotto!
PS. Prima di smontare il mio lavoro con eventuali osservazioni negative che mi siano scappate (quasi mi vergono a pubblicare! :P)…. Vogliatemi bene per l’impegno!
Un abbraccio (disinteressato,… davvero!) a tutti!