Sabato scorso, durante le delicate fasi di rientro, lo shuttle Discovery è stato oggetto di un particolare esperimento di aerodinamica basato su una sola piastrella modificata posta sotto l’ala sinistra.
Lo scopo dell’esperimento era quello di acquisire dati sul flusso “laminare” d’aria che garantisce un sottile strato isolante durante le fasi di massimo calore del rientro e, quanto questo causi turbolenze aerodinamiche con conseguente aumento della temperatura ed eventuali danni all’orbiter.
Il passaggio dal flusso d’aria laminare a quello turbolento, chiamato "boundary layer transition (BLT), avviene intorno ai Mach 8 circa 20 minuti dopo il rientro nell’atmosfera, ma può variare a seconda dello stato dello scudo termico.
Una piastrella leggermente danneggiata incide fortemente sul BLT, causando un aumento della temperatura della zona interessata e modificando l’assetto dello shuttle a cui farà seguito l’intervento dell’autopilota per mantenerlo nell’assetto previsto.
Durante STS-28 il BLT si è verificato 15 minuti dopo il rientro mentre il Columbia viaggiava a Mach 18 e sempre il Columbia di STS-50 ha visto occorrere il BLT sotto un’ala un minuto prima dell’altra, con conseguente difficoltà di controllo.
Nel caso del Discovery la piastrella in oggetto aveva un bordo più alto di 0,25 inches, questo ha causato il BLT verso Mach 14 con un picco massimo di 2000° F contro i 1600°F tipici di questa sezione dell’ala, ma comunque inferiore al previsto.
In uno dei prossimi voli gli ingegneri potrebbero chiedere l’installazione di una piastrella con il bordo ancora più alto per studiarne l’incidenza.
Oltre ai dati di temperatura registrati a bordo, un P-3 Orion dell’US Navy che volava sul Golfo del Messico, ha catturato delle immagini all’infrarosso che mostrano la turbolenza prevista sotto l’ala sinistra ed una maggiore e non prevista sotto quasi tutto l’orbiter, ma che rientra nella quasi normalità in quella fase del rientro.
Peccato che questi test giungano praticamente alla fine della vita operativa dello Shuttle, doppio peccato considerando anche il fatto che il successore dello Shuttle NON SIA un aerospazioplano (che potrebbe dunque beneficiare del know how acquisito).
Anch’io pensavo a questo…
In effetti, senza contare le varie gallerie del vento, non ce ne sono molti di “aerei” che possono fare questi esperimenti a quelle velocità…
Credo ce ne siano solo 3…
Esperimento estremamente interessante. La transizione dello strato limite porta ad un flusso turbolento che non solo porta a minore controllabilità, ma ad aumento dello scambio termico…capire quindi quanto le dimensioni degli ostacoli di media scala possano indurre la transizione è veramente fondamentale. Penso si siano fatti, con gli studi del comportamento in aerodinamica ipersonica nelle gallerie a vento, degli studi sperimentali analoghi, anzi ben più ambiziosi e molto meno rischiosi. Ma proprio test diretti danno la certezza del comportamento al di là dell’affidamento ad una non sempre verificata similitudine dinamica…
Infatti intendevo proprio questo, le simulazioni in galleria del vento e al computer per quanto estremamente accurate e valide, non possono sostituire in toto le sperimentazioni sul campo che, in minima parte ovviamente, vanno sempre fatte per validare i risultati ottenuti in altro modo!
