ISSN:
1572-9648
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary Re-entry of a spacecraft leads to aerodynamic problems, some of which concern properties of the trajectory, others are related to the various regimes of flow around the body during the re-entry, others still are consequence of the high speeds and high temperature effects. Among these problems are here considered the following: 1) Lifting bodies at hypersonic speeds and high altitude — It has been considered at first the case in which the fluid is continuous; after recalling some known experimental and theoretical researches, there are indicated some new results relating to the “optimum lifting body”. In the non continuous flow (free molecules flow, or intermediate transitional flow) are indicated and discussed the difficulties to obtain a lifting body. Finally some devices to produce lift are indicated and are given the correspondent performances. 2) Shock wave and flow field development in hypersonic re-entry—The various flow regimes in the re-entry of a spacecraft are defined and the altitude boundaries between the various regimes are given according to the Probstein's research. The main conclusions are given and discussed. 3) Aerodynamic heat transfer — The problem of the aerodynamic heating is treated according to the results that have been until now obtained, taking into account the high temperature effects in the stagnation region. 4) Radiative contribution to the mass and energy transfer — Equation of the radiative energy transfer in non equilibrium — Boundary conditions of the equations of the photon's gas — The effects of the radiative contribution to the heat transfer rate in the stagnation region of a blunt body are given according to the researches carried out on this subject. The general equations of a radiating and ionizing gas in non local thermodynamic equilibrium are given and the influence of the non equilibrium on the flow is discussed. The results obtained by applying these general equations to the determination of the structure of a strong normal shock are given and are shown the conclusions that can be applied to the study of the flow in the stagnation region of a blunt body. The boundary conditions for the equation of the radiative energy transfer are written and some experimental and theoretical data are indicated. 5) Problems connected to the ionization in the re-entry; reentry blackout suppression.
Notes:
Sommario Il rientro di un veicolo spaziale presenta svariati problemi aerodinamici, alcuni connessi colle proprietà della traiettoria che esso percorre, altri riferentesi ai veri regimi di flusso durante il rientro, ed altri ancora connessi cogli effetti delle alte temperature. Di questi problemi sono considerati qui i seguenti. 1)Corpi portanti a velocità ipersonica e grande altezza. Si considera dapprima il caso in cui il fluido si possa considerare come continuo, e dopo avere richiamato risultati di precedenti ricerche sperimentali e teoriche, sono indicati nuovi risultati per il « corpo aerodinamico portante ottimo ». Nel caso di flusso non continuo (flusso di molecole libere, e regimi inter medi di transizione) sono indicate e discusse le difficoltà che presenta il problema di ottenere una portanza sufficientemente elevata rispetto alla resistenza. Infine sono indicati alcuni mezzi per produrre portanza e date le caratteristiche corrispondenti. 2)Onda d'urto e regimi di flusso nel rientro ipersonico. Sono definiti i vari regimi di flusso durante il rientro, e indicati i limiti di altezza corrispondenti secondo i risultati delle ricerche di Probstein, e le conclusioni principali di queste sono date e discusse. 3)Riscaldamento aerodinamico. Sono ricordati i principali risultati ottenuti e discussi i complessi fenomeni che si producono nello strato d'urto come conseguenza delle alte temperature. 4)Contributo delle radiazioni al trasporto di energia e di massa. Condizioni al contorno per le equazioni del gas di fotoni. Gli effetti delle radiazioni nella trasmissione termica nella regione di arresto di un corpo arrotondato a prora sono esposti e sono indicate le principali ricerche fatte su questo argomento. Sono riportate le equazioni generali della dinamica di un gas radiante e ionizzantesi ed eccitantesi, in condizioni di non equilibrio locale termodinamico, e sono considerate le conseguenze che derivano dal non equilibrio. Sono discusse le difficoltà che derivano dalle condizioni al contorno per le equazioni del gas di fotoni e date le forme approssimate di esse che utilizzano risultati teorici e sperimentali sulla interazione radiazione-superfici di corpi solidi. Sono indicati i risultati ottenuti applicando le equazioni generali sopra citate al problema della struttura di un'onda d'urto retta intensa e derivate alcune condizioni che possono essere utili nello studio del flusso nella regione di arresto di un corpo arrotondato. 5)Problemi connessi alla regione ionizzata attorno al veicolo nel rientro. Tentativi per la soppressione del « blackout ».
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02129048
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