Fórmula para "aumento de ram" que funciona até a órbita

2

True Airspeed (TAS) é a velocidade do veículo em relação ao ar circundante. Minha suposição é que, se eu estiver em órbita, digamos a 120 km de altitude com uma velocidade instantânea de 8 km / s, meu TAS seria razoavelmente próximo de 8 km / s, mesmo que meu indicador de velocidade no ar (IAS) mostre zero.

Supondo que o exposto acima seja verdadeiro, as fórmulas de "aumento de ram" (RR) que eu acho são todas baseadas em Mach (que, por sua vez, é baseado no TAS) ou diretamente no TAS. Eles não parecem levar em consideração a pressão estática ou a composição atmosférica, apenas o índice adiabático. Portanto, meu TAT (OAT mais aumento de ram) está em milhares de graus Kelvin ... o que não faz sentido, porque praticamente não há moléculas de ar para atingir!

Então, essas fórmulas RR = TAS² / 87 estão assumindo serem utilizadas abaixo de uma altitude específica? Não consigo encontrar nada para órbita ou reentrada. Também não consigo encontrar nenhuma telemetria de ônibus espacial para corroborar as suposições do TAS que fiz acima. Estou ciente de que também existe uma fórmula RR baseada em Mach e que tem o mesmo problema.

Sua ajuda é certamente apreciada!

Jason Reskin
fonte
Então descobrimos uma fórmula Mach que funciona acima de 90 km, que leva em conta a mudança de composição atmosférica. Portanto, o problema ainda é o cálculo do TAT, seja ele baseado no TAS ou no Mach (estamos inclinados para o Mach agora).
Jason Reskin
Um problema prático é que o aumento da temperatura provocará reações químicas que envolvem calor. Portanto, é muito dependente da geometria, pois leva tempo para que as reações ocorram. Essa é basicamente a definição de velocidade hipersônica - a velocidade na qual os instrumentos atuais são inúteis. Todo o processo de estol, aumento da temperatura, reações químicas e eventual carga térmica durante a reentrada foi modelado como uma integral semi-fechada por alguns matemáticos americanos. Não só chegamos lá primeiro (incomum em matemática de engenharia), mas mantivemos isso em segredo por décadas (ainda mais incomum).
Phil Sweet
Muito perspicaz! Quando você diz "mantivemos", você quer dizer que essas fórmulas estão disponíveis de alguma forma em algum lugar? Ou você quer dizer "mantivemos"?
Jason Reskin