[AR] Re: Dynamic stability in supersonic rockets

  • From: "John Stoffel" <john@xxxxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 17 Nov 2021 17:32:25 -0500

"crogers168" == crogers168  <<dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> 
("crogers168")> writes:


crogers168> The best example of jet damping I've ever seen was a DC-X
crogers168> scale model, a pretty big one (3-4 ft tall?), with no
crogers168> additional fins, on a high thrust L motor.  I wasn't
crogers168> involved in the rocket; I just saw it fly.  It turns out
crogers168> the rocket was probably unstable (statically unstable).
crogers168> But as long as that high thrust L motor was thrusting, it
crogers168> was flying straight and was having a great flight.  What
crogers168> was actually happening was the rocket was statically
crogers168> unstable, and was slowly rotating, but the rotation was
crogers168> very, very slow because the jet damping was incredibly
crogers168> high, the jet damping was keeping the rocket pointy end
crogers168> forward.  As soon as that motor went into tail-off, and it
crogers168> was a pretty short tall-off, the rocket immediately
crogers168> swapped ends.  The jet damping contribution to the dynamic
crogers168> stability allowed a statically unstable rocket to
crogers168> successfully fly, at least until the motor shut down.

This is really interesting info, so now the question I have is how do
you handle this properly so that you don't go end over end?  Or have
the rocket break due to aerodynamic loads.

I guess if you're high enough, the loads aren't a problem?  But with a
small rocket, you end up losing thrust low enough that the loads are
just crazy high.

Would a lower impulse, longer burning motor be a solution?  So that
you get higher up with lower aero loads before thrust goes away?

Does Falcon 9 or Atlas V have the same worries?  Or are they just
staging so high up it's not a problem for them?

John

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