Question:
Si la navette spatiale vole "comme une brique", pourquoi a-t-elle besoin d'ailes?
h22
2019-11-08 14:16:20 UTC
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J'ai vu plusieurs fois la navette nommée "brique volante". Cependant une brique, au sens du bâtiment, est une forme rectangulaire simple sans ailes et sans aucune adaptation de forme. Si la navette n'était capable que de cela, pourquoi ne pourrait-elle pas être un corps de levage comme Martin Aircraft X-24?

Les ailes ont en fait donné à la navette une meilleure finesse que les conceptions de corps de levage. Je suggérerais de regarder sur Space Exploration SE, il y a déjà un contrôle qualité sur ce sujet.
Je me souviens avoir lu qu'il glissait comme "un frisbee en fonte". Aussi comme une brique, bien sûr. À titre de comparaison, l'orbiteur avait à peu près la même finesse qu'un parachutiste en combinaison d'écureuil - mais devait voler environ deux fois plus vite pour rester au-dessus du décrochage.
La comparaison de la conception de l'aile de la navette avec un corps de levage est une question légitime, mais je vote défavorablement sur la base de la question principale telle qu'elle est formulée maintenant.
@h22 le Martin X-24 (et le Dreamchaser moderne) sont beaucoup plus petits. Là, leur rapport poids / surface de levage est très différent. Même raison pour laquelle vous ne pouvez pas faire passer un avion en papier delta à un 747 (à moins que cela ne soit beaucoup plus rapide). Pas une mauvaise question, mais voler plus vite que la navette ne serait pas facile.
Gardez à l'esprit que lors de l'arrondi à l'atterrissage, la navette, comme tous les aéronefs, est brièvement dans un plan très peu profond - presque plat. Les briques ne font pas ça.
Parce que "vole comme une brique" est préférable à "tombe comme une brique".
Vous ne pensez pas que les briques voleraient mieux si elles avaient des ailes?
Règle du cool ...
Je pense que nous devons vous présenter les notions de "métaphore" et "d'humour", Mister Data ...
@AnthonyX S'ils se déplaçaient assez vite et avaient des surfaces de contrôleur de vol, des propulseurs de manœuvre ou une autre méthode de contrôle de leur assiette en roulis et en tangage, alors les briques pourraient en effet s'évaser. Les corps de levage génèrent également plus de portance à haute AoA, pas seulement les ailes. Boeing [a récemment eu quelques problèmes] (https://aviation.stackexchange.com/q/67041/755) avec ce ...
Peut-être une allusion vague à "Les navires pendaient dans le ciel de la même manière que les briques". - Douglas Adams. J'ai souvent vu des citations d'auteurs de science-fiction / fantasy surréalistes mentionnés dans des textes liés à l'ingénierie, à la fois sérieux et non sérieux.
Cinq réponses:
bogl
2019-11-08 14:28:40 UTC
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Les petites ailes le font voler comme une brique. Sans les ailes, il volerait comme une pierre.

Sérieusement, vous prenez l'expression trop littéralement. La navette spatiale atterrit comme un planeur avec un rapport de plané (pas si bon) d'environ 4,5: 1 (voir Quel était le rapport de plané de la navette spatiale?). Aucune brique ne pourrait y parvenir.

La conception de la navette spatiale comme un corps de levage (≠ brique) a en fait été envisagée. Il semble que la conception d'un corps de levage n'était pas en mesure de se conformer aux exigences du domaine de vol.

Gardant à l'esprit que la navette s'évase sur la piste comme n'importe quel autre avion; la fusée d'atterrissage pour la navette est la même que pour tout autre avion - un plané très peu profond.
De plus, j'ai toujours compris que la description de "vole comme une brique" faisait davantage référence à sa manipulation qu'à sa finesse: vous pouvez couvrir plus de distance horizontale par unité de dénivelé qu'une brique, mais si vous ' vous êtes le gars derrière les commandes, et vous êtes habitué à des véhicules beaucoup plus maniables (les pilotes de navette ont principalement, sinon entièrement, été tirés de pilotes de chasse), alors ce que vous ressentez lorsque vous essayez de le faire aller où vous voulez ça va se sentir très distinctement comme une brique.
Pour étendre le commentaire @MatthewNajmon's, vous voyez souvent des descriptions similaires de voitures, par exemple «manie comme un bateau» ce qui signifie un large rayon de braquage et / ou une mauvaise réponse de la direction. Le SS volant comme une brique est presque l'équivalent exact d'une voiture qui se comporte comme un bateau.
N'oubliez pas que la navette spatiale a volé Mach 25 jusqu'à 45 degrés d'angle d'attaque ... toute envergure supplémentaire entraînerait probablement beaucoup plus de stress et augmenterait ainsi le poids, un poids qui enlève la capacité de charge utile. La faible finesse n'est en fait pas trop mauvaise pour la rentrée, suffisante pour avoir un angle de descente peu profond et ainsi réduire les charges g et pas trop peu profondes pour rebondir sur l'atmosphère
Bret Copeland
2019-11-08 22:50:07 UTC
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Comme tout le monde l'a souligné, c'est une blague. D'autres ont répondu à la question du corps de levage (il ne répondait pas aux exigences de conception), alors je voulais juste développer quelques réflexions sur l'esprit du surnom de "brique volante".

Je suppose que celui qui a inventé le terme n'a pas passé beaucoup de temps à l'analyser. Cependant, je pense qu'il est significatif que le surnom vole brique - pas tombe brique. Cela ne signifie pas que la navette n'a pas d'ailes ou ne peut pas voler. Au lieu de cela, cela implique que le véhicule a des surfaces émoussées et non lisses, ce qui crée une traînée énorme (comme une brique) et limite sa finesse.

Pour mon exposé sur la façon d'atterrir la navette spatiale, j'ai créé ceci visuel, qui, je pense, reflète l'esprit du surnom:

Flying Brick

Malheureusement, même si je pense que vous saviez que c'était une blague, un beaucoup de gens prennent les blagues et les analogies trop au sérieux et les transforment en théories du complot. Je reçois beaucoup de commentaires sur mon discours de la part de gens qui pensent que si la navette vole comme une brique, ce ne peut pas être un planeur et donc ... l'espace est faux. ‍♂️ (/ facepalm) Donc ... je ne pense pas qu'avoir des réponses sérieuses à une question comme celle-ci soit une mauvaise chose.

Que signifie le "‍♂️"?
@sean que l'unicode n'a pas rendu pour moi non plus, j'ai donc recherché les trois caractères ensemble, et la correspondance du haut indique https://emojipedia.org/man-facepalming/ ou https://emojipedia-us.s3.dualstack.us -west-1.amazonaws.com/thumbs/120/emojidex/112/man-facepalming_1f926-200d-2642-fe0f.png
@Criggie: Comment avez-vous obtenu tout cela de deux boîtes vides et d'un signe masculin?
@Sean J'ai copié et collé ses 3 caractères dans google. Essayez-le par vous-même
C'est un emoji visage-paume. Difficile de mieux décrire mes sentiments sur le sujet.
@Sean Très probablement un emoji combinant des caractères qui ne s'affiche que sur certaines plates-formes. Sur Firefox Linux, je vois un visagepalm et le signe masculin. (Juste une raison de plus de détester les emoji ...)
Chrome sur Linux - juste le facepalm.
Fait intéressant, j'ai l'expérience inverse - le caractère combiné apparaît dans Firefox, mais dans Chrome, je vois les trois caractères "cassés" (une facepalm fantomatique, une boîte carrée et un signe ordinal masculin). Je pense que cela doit dépendre de la (des) police (s) à utiliser.
Les emojis @BretCopeland: sont assez petits avec une taille de police normale pour stackexchange; J'ai vu le commentaire de Sean avant de le comprendre même s'il était correctement rendu (Linux / Chrome). IDK à quelle vitesse je l'aurais obtenu après m'être penché un peu plus près pour voir plus clairement (je m'assois assez loin de mon moniteur). Quoi qu'il en soit, j'écrirais juste `/ facepalm` pour exprimer ce sentiment, je ne peux pas être dérangé d'utiliser des emojis quand l'anglais est une langue si riche et rapide à taper. (J'avais l'habitude de jouer à World of Warcraft où les commandes / emote comme celles-ci faisaient faire des choses à votre personnage, mais cela fonctionne également par analogie avec les commandes IRC.)
Dave
2019-11-08 16:44:17 UTC
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En plus de son faible taux de glisse, le nom des navettes provient aussi des matériaux dont elle est faite autant que de ses mauvaises performances de glisse. Le bouclier thermique de la navette spatiale était fait de tuiles de silice LI-900 qui ressemblent fortement à des briques. La navette était donc parfois appelée "Flying Brickyard".

Si vous souhaitez savoir pourquoi la NASA a choisi un design d'aile plutôt qu'une autre capsule ou un autre corps de levage , ils ont en fait publié une explication ici quant à leurs choix. En bref, c'était un mélange de pressions sociopolitiques et de mentalité «d'avion» de la vieille école d'où venaient de nombreux ingénieurs, une grande partie des exigences de l'Armée de l'Air à la finalement construit.

En réponse à l'autre partie de votre question, un corps de levage pourrait être utilisé et c'est essentiellement la conception du nouveau Dream Chaser de Sierra Nevada Corporation.

Je conteste votre théorie erronée. la blague «voler comme une brique» a toujours été pour moi une référence à son faible planéité.
@Federico Je suppose que c'est le mauvais terme à utiliser, appelez-le "une autre raison pour laquelle" mais je suis d'accord pour supprimer la première phrase. - Modifié ---
Excellent lien vers l'explication de la NASA! Mais je ne vois pas comment vous en venez à le résumer en tant que mentalité sociopolitique et aérienne. L'article énumère un certain nombre d'exigences techniques strictes qui n'ont pas pu être satisfaites.
@bogl avez-vous cliqué sur les liens au bas de la page [vers les autres sections?] (Https://history.nasa.gov/sts1/pages/scotc.html) Il y avait une certaine expérience antérieure de conception d'artisanat ailé. Le projet était également en partie motivé par les exigences de l'armée de l'air. C'était un mélange de beaucoup de raisons, y compris d'ingénierie.
Le Dream Chaser est un projet de Sierra Nevada Corporation, pas de la NASA. Et si vous regardez les photos, il a des ailes assez évidentes :-)
Agent_L
2019-11-10 16:16:22 UTC
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"Vole comme une brique" n'est qu'une figure de style. Cela vient des sentiments personnels du pilote en le comparant à un avion réel.

C'est comme dire que quelqu'un est "stupide comme un rocher". De toute évidence, même la personne la plus stupide (ou même l'animal) est beaucoup plus intelligente que le rock. Le dicton exprime simplement la frustration de l'orateur lorsqu'il a affaire à une personne aussi stupide.

"Vole comme une brique" a été inventé très probablement en raison de la combinaison de son taux de descente abyssal (1: 1 au pire, 4.5: 1 à son meilleur) avec une dépendance simultanée (et contre-intuitive). Comparez-le à un 747 qui a une finesse assez médiocre de 17: 1 et qui n'est pas censé glisser. Les planeurs ont plus de 50: 1, c'est donc le genre de performance qu'une personne sensée attend d'un véhicule qui ne fait que glisser.

Une brique réelle a une finesse d'environ 1:10. En fait, la navette spatiale vole plus comme les meilleurs planeurs (11 × différence) que comme une brique (45 × différence). Étonnamment, il est légèrement meilleur que le Concorde au décollage (4: 1), mais pas à la vitesse (12: 1).

Je n'ai pas trouvé la finesse d'un X-24, mais elle doit avoir été considérablement meilleur que 1: 1 (pour être considéré comme voler au lieu de tomber), donc c'est toujours plus de 10 fois mieux qu'une brique.

Matthew Wang
2019-11-10 13:20:08 UTC
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Ajoutant à d'autres réponses, oui la navette spatiale est une brique qui vole pas seulement une brique. Le body-lifting ne peut être ignoré en vol hypersonique lors de la rentrée, ce n'est pas seulement l'aile qui crée la portance, c'est toute la partie inférieure qui frappe l'atmosphère.

En regardant un autre vaisseau spatial célèbre, Appollo, il n'a pas d'ailes conventionnelles, mais la NASA n'utilise que le décalage CG et le contrôle de l'altitude pour obtenir un saut d'atmosphère parce que le corps se soulève de son côté inférieur. Ce documentaire explique comment procéder:

L'aile donne également à la navette une énorme flexibilité d'atterrissage, ou ce que l'on appelle le" cross-range "qui amène à mon troisième point.

Changer de direction en orbite prend une quantité folle d'énergie et en orbite, vous êtes sur une sorte de discours «rail». La Terre tourne en dessous de vous et pour revenir, vous devez attendre d'avoir un passage rapproché sur votre site d'atterrissage. Cependant, avec les grandes ailes relatives de Shuttle, il a une énorme portée transversale (c'est en fait un objectif de conception originaire de l'armée de l'air), la navette peut faire un grand changement de direction lors de la rentrée, tout comme un avion normal. Il a environ 1100 milles marins en cross-range, ce qui signifie que l'approche la plus proche de Cap Canaveral pourrait être aussi loin qu'au milieu de l'océan Atlantique tout en étant capable de reculer.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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