entry-heating (tipo de cenário)

Tipo de cenário do motor v0.40.0, família Análise de missão, enlaces e operações espaciais. Consultivo: saída de análise de uma ferramenta de pesquisa e engenharia, não um equipamento de navegação homologado e não um serviço de segurança da vida humana. Todo rótulo aqui é do motor ou da matriz de verificação; um tipo de cenário é MODELLED a menos que a matriz diga outra coisa (como um rótulo é obtido: a seção Evidence do README).

O que faz#

Entrada atmosférica de massa pontual em 3-DoF sobre uma Terra esférica em rotação ou Marte (balística ou com sustentação a inclinação lateral constante), RK4, através da US76, de uma atmosfera exponencial ou da atmosfera de Marte, com aquecimento convectivo no ponto de estagnação de Sutton-Graves (NASA TR R-376): desaceleração de pico, fluxo de calor e pressão dinâmica, carga térmica, alcance longitudinal, uma verificação de energia no referencial em rotação e a forma fechada de Allen-Eggers ao lado. A desaceleração de pico é conferida contra o valor nominal publicado da Stardust; o aquecimento é MODELLED.

Uma execução de scenarios/entry-heating-stardust.toml resume-se assim: entry-heating (terra): V_rel 12551 m/s, γ 8,43° -> pico 35,4 g a 54,2 km, q de pico 746 W/cm² a 62,0 km, carga térmica 20970 J/cm², q_dyn de pico 20,8 kPa; altitude terminal em 317 s (forma fechada 60,2 g; MODELLED 3-DoF, sem radiativo/TPS)

Entradas#

A partir do esquema (kshana kinds --json):

• Campos obrigatórios: nenhum
• Campos opcionais: body, atmosphere, rho0_kg_m3, scale_height_m, entry_interface_altitude_m, velocity_frame, entry_speed_m_s, flight_path_angle_deg, heading_deg, latitude_deg, longitude_deg, mass_kg, drag_coefficient, reference_area_m2, nose_radius_m, lift_to_drag, bank_angle_deg, rotating_planet, step_s, terminal_altitude_m, max_time_s

O exemplo scenarios/entry-heating-stardust.toml define, entre outros:

Execute#

kshana scenarios/entry-heating-stardust.toml

O que ele fornece#

Os resultados escalares dessa execução, com as unidades que o motor declara:

Rótulo do resultado (o do motor): MODELLED — entrada de massa pontual em 3-DoF sobre um planeta esférico em rotação (gravidade central, sem J2), atmosfera co-rotante sem vento, C_D, L/D e inclinação lateral constantes, RK4; aquecimento convectivo no ponto de estagnação segundo a NASA TR R-376 (1971), parede fria, SEM aquecimento radiativo, SEM resposta de TPS/ablação, NÃO 6-DoF

Evidências#

MODELLED 1 · VALIDATED 1: as linhas da matriz de verificação que nomeiam este tipo de cenário.

• VALIDATED Uma entrada de massa pontual em 3-DoF sobre uma Terra esférica em rotação através da Atmosfera Padrão dos EUA de 1976, integrada com RK4 a partir de um estado de entrada inercial, informando a desaceleração de pico e a sua altitude; o estado de entrada relativo ao planeta a partir da i Testes: entry_stardust_published.rs.
• MODELLED Fluxo de calor convectivo no ponto de estagnação q = k sqrt(rho/R_n) V^3 com as constantes de Sutton-Graves para o ar da Terra e a atmosfera de Marte (NASA TR R-376, 1971), o seu pico e a carga térmica integrada ao longo de uma entrada em 3-DoF, balística ou com sustentação a c Testes: entry_stardust_published.rs.

As linhas que a própria execução exercitou, com a referência independente que a matriz dá a cada uma (as fontes públicas são nomeadas ali):

• MODELLED Portões determinísticos, com hash de cenário, de SBOM e de golden entre plataformas. Referência independente (ExternalDataset): aderência à norma do SBOM ao JSON Schema oficial do CycloneDX 1,5 (+ identificadores SPDX válidos) — um padrão externo publicado, zero erros de validação em todo o grafo de dependências; a parte de determinismo das FoMs / reprodutibilidade byte a byte continua sendo uma verificação de autoconsistência fixada, de modo que a linha permanece MODELLED
• VALIDATED Uma entrada de massa pontual em 3-DoF sobre uma Terra esférica em rotação através da Atmosfera Padrão dos EUA de 1976, integrada com RK4 a partir de um estado de entrada inercial, informando. Referência independente (ExternalDataset): O valor nominal da Stardust de Desai, Mitcheltree e Cheatwood (1999, NASA NTRS 20050042027): desaceleração máxima de 33,4 g a partir de 12,6 km/s relativos ao planeta com a massa de lançamento de 45,8 kg, uma trajetória POST em 6-DoF com o banco de dados aerodinâmico completo; interface de entrada de Desai, Lyons, Tooley e Kangas (NTRS 20090004445): raio de 6503,14 km, inercial de 12,9 km/s a -8.2 graus. Limiares fixados antecipadamente em xval/entry-stardust/PREREGISTRATION.
• MODELLED Fluxo de calor convectivo no ponto de estagnação q = k sqrt(rho/R_n) V^3 com as constantes de Sutton-Graves para o ar da Terra e a atmosfera de Marte (NASA TR R-376, 1971), o seu . Referência independente (InternalConsistency): Consistência interna: a relação e as constantes como impressas na NASA TR R-376, uma verificação de convergência por meio passo e a ordenação esperada dos picos de aquecimento e de desaceleração. O QUE NÃO É: nenhum valor de aquecimento publicado foi comparado (os artigos da Stardust dão um limite de projeto e uma estimativa convectiva mais radiativa de cerca de 1200 W/cm2, que uma relação apenas convectiva não consegue reproduzir); sem aquecimento radiativo, temperatura de parede ou

Limitações#

O que o próprio relatório da execução diz que não é modelado ou não é validado:

• MODELLED — entrada de massa pontual em 3-DoF sobre um planeta esférico em rotação (gravidade central, sem J2), atmosfera co-rotante sem vento, C_D, L/D e inclinação lateral constantes, RK4; aquecimento convectivo no ponto de estagnação segundo a NASA TR R-376 (1971), parede fria, SEM aquecimento radiativo, SEM resposta de TPS/ablação, NÃO 6-DoF (resultado label)
• A desaceleração de pico é conferida contra o valor nominal publicado da Stardust; o aquecimento é MODELLED. (catálogo de tipos de cenário (kshana kinds --json))
• Interface de entrada com raio de 6503,14 km, inercial de 12,9 km/s a -8.2 graus, 45,8 kg, 0,811 m de diâmetro, 0,2202 m de raio do nariz (Desai et al., NASA NTRS 20050042027 e 20090004445). A latitude e o rumo são uma entrada aproximada presumida sobre o Pacífico; C_D é o padrão do módulo para esfera-cone de 60 graus. Desaceleração de pico nominal publicada em 6-DoF: 33,4 g. O aquecimento é apenas convectivo de Sutton-Graves, MODELLED. (comentário do arquivo de cenário, linhas 4 a 8)
• Reprodutibilidade e garantia de software é MODELLED, não validada: uma subafirmação é verificada externamente, mas a capacidade inteira compõe peças modeladas, de modo que a capacidade permanece modelada. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• O aquecimento convectivo de entrada no ponto de estagnação (Sutton-Graves) em uma entrada em 3-DoF é MODELLED, não validado: conferido contra a sua própria identidade analítica / de forma fechada — detecta erros de transcrição e de coeficientes, mas não é uma referência independente externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Veja também#

• Página da família: Análise de missão, enlaces e operações espaciais
• Todos os tipos de cenário: KINDS.md
• Página do tópico: ENTRY-EO-ASCENT.md