Una sola domanda, perchè la capsula allora non ruota in continuazione su se stessa per il momento generato dalla posizione differente dei punti di applicazione delle due forze, se questi, come sostieni, rimangono in posizioni differenti e su assi differenti??
Stai facendo una confusione enorme fra posizione spaziale dei punti e direzione di applicazione delle forze che su quei punti agiscono… sono due cose TOTALMENTE differenti…
Mi permetto di consigliarti anche io un corso, FISICA I, tenuto da chi vuoi, ci sono tanti bravi professori in Italia…
Scusate se butto lì i miei 2 cents. Ma se CP e CM coincidessero, vorrebbe dire che il momento sarebbe nullo in qualsiasi posizione e angolo, e quindi la capsula sarebbe libera di ruotare in ogni direzione (in pratica in equilibrio indifferente).
È proprio il fatto che CP e CM non coincidono che rende il la capsula in equilibrio stabile, perchè ruotando la capsula, la sommatoria dei momenti non sarebbe più nulla, generando quindi un momento che riporta verso la configurazione a momento nullo. O dimentico qualcosa?
Il ragionamento fila solo che la stabilità dell’equilibrio dipende dalla variazione del CM rispetto al CL (dCM/dCL<0).
Mi riconduco ad una configurazione classica giusto per essere chiaro.
Centro di pressione in una configurazione classica (tipo velivolo) stabile si trova davanti al centro di massa e genera un momento a cabrare equilibrato dal momento indotto dal piano di coda. Il velivolo è trimmato se Coefficiente momento di beccheggio è nullo, condizione necessaria per non ruotare, è stabile se all’aumentare del CL che deterimna un momento a cabrare vista la posizione del centro di pressione si genera complessivamente un momento di beccheggio a picchiare e che tende a riportare il velivolo nella condizione iniziale.
Se non ho detto fesserie riportiamo il tutto alla capsula che vedrei come un oggetto sferoide.
Provo a ragionare
assumere che il centro di massa e il centro di pressione coincidano per tutta la fase di rientro è pura follia vista la variazione della distribuzione dei coefficienti di pressioni dovuta alla variazione delle condizione di volo (dinamica). Aggiungo, inoltre, che dubito fortemente che il centro di pressione sia in una posizione relativa fissa rispetta al centro di massa.
Concludo che ragionevolmente il centro di pressione si trova in posizione diversa e variabile rispetto al centro di massa. Resta comunque la questione della trimmabilità che deve essere assicurata. O ci sono superfici o thruster che bilanciano il momento di beccheggio o/e mi lancio in una ipotesi che cercherò di verificare il centro di pressione si trova in una posizione tale che portanza (quel poco che c’è) e resistenza danno luogo a due momenti opposti in verso che in qualche modo tendono a rendere trimmabile il velivolo. Situazione plausibile visto la differenza dei due bracci delle forze che mi aspetto data la distribuzione tipica delle pressioni.
Attendo considerazioni, correzioni e precisazioni.
Se fosse la resistenza aerodinamica
Il punto è proprio questo: il Cm deve precedere il Cp allo scopo di creare un “braccio” che stabilizzi il sistema.
Mi spiego meglio, se il Cm segue il Cp la capsula è intrinsecamente instabile e cerca di “ribaltarsi” per riguadagnare un assetto naturalmente stabile.
Se il Cm ed il Cp coincidono avviene quello che hai descritto, il sistema è sostanzialmente neutro ed una minima perturbazione innesca una quantità di moto intorno al punto congiunto Cm/Cp.
Se il Cm precede il Cp, come avviene in tutte le capsule, il veicolo spaziale è stabilizzato naturalmente tanto più è lungo il “braccio” (ossia la distanza) che separa i due punti.
Ancora una volta invito tutti ad evitare le analogie tra il comportamento di un velivolo che si muove in aria densa (in velocità subsonica) rispetto ad un veicolo spaziale che si muove a velocità ipersonica in aria rarefatta (come quella che si trova all’interfaccia di rientro).
No, con i punti coincidenti sarebbe perfettamente “trimmata”, se voglio farla ruotare, o se subisce una perturbazione esterna, tale perturbazione volontaria o meno che sia sposta il centro di pressione (con una superficie aerodinamica, con una folata o con altro) in modo da creare un braccio fra i due punti Cm e Cp il quale a suo volta crea un momento che fa ruotare la capsula. Una mezzo trimmato (stabilizzato) ha Cm e Cp (del velivolo completo ovviamente) coincidenti.
Non coincidono per ogni transitorio, ma ad ogni “ristabilizzazione” i due tornano ad essere coincidenti. Se parliamo di rientro puramente balistico i due punti possono non coincidere ma rimarranno sempre sullo stesso asse parallelo al flusso. in caso di rientro portante, varierà durante il rientro direzione e modulo della risultante delle forze aerodinamiche e l’assetto viene ridefinito in modo da mantenerne l’equilibrio e tale equilibrio è dettato dalla coincidenza dei due punti.
Se provate a pensarci, in un corpo librato non ci sono altre forze che agiscono sul corpo, solo forza peso e risultante aerodinamica… per cui tutto l’equilibrio (se escludiamo i propulsori) deve poter provenire da questi fattori, non c’è via di scampo.
O ci sono superfici o thruster che bilanciano il momento di beccheggio o/e mi lancio in una ipotesi che cercherò di verificare il centro di pressione si trova in una posizione tale che portanza (quel poco che c'è) e resistenza danno luogo a due momenti opposti in verso che in qualche modo tendono a rendere trimmabile il velivolo.
Questo formalmente non è corretto, non possono esserci due momenti differenti per resistenza e portanza, entrambe sono le scomposizioni di un’unica forza, la risultante aerodinamica, e solo per “convenzione” la scomposizione porta ad avere un vettore portanza e uno resistenza… ma alla fine sono solo la somma della risultante.
E’ giusto quello che dici in cui ci vorrebbero altri fattori per riequilibrare i momenti, ma non ci sono, il corpo è stabile in rientro, punto per cui non possono esserci altri momenti indotti.
None… se ho un braccio ho un momento… e se la capsula nn ruota cosa mi bilancia tale momento??
No, ad una perturbazione (indotta o subita) il Cp viene spostato, se la capsula è staticamente stabile torna da solo nella posizione iniziale se è staticamente instabile se ne va per la tangente…
Questa, ripeto, non è aerodinamica, è fisica del corpo solido…
Se CP e CM coincidono non avrai mai un braccio, neanche con delle perturbazioni, e quindi non avrai mai un momento stabilizzante. Se invece non coincidono, ma sono sull’asse delle due forze, quando si ha una perturbazione che cambia la posizione si ha un braccio che fa sì che ci sia un momento stabilizzante
non conosco nulla di aerodinamica, ma tutto questo mi ricorda molto la statica navale, per cui penso che sia vero solo se il centro di massa si trova al di sotto del centro di pressione…
yes:
