L’aérodynamique de la fusée est les forces exprimées sur un corps de fusée en vol atmosphérique et comprennent généralement la traînée de fusée, la propulsion de la fusée ou la poussée de la fusée; le poids de la fusée; et sa portance aérodynamique basée sur la forme du corps. Les forces aérodynamiques en ce qui concerne la fusée doivent également prendre en compte la balistique, qui est l’effet général de la gravité sur une fusée lorsqu’elle se dirige dans une direction verticale loin de la surface de la terre et revient.
L’histoire des fusées remonte à au moins 1045 après JC. À cette époque, les Chinois les utilisaient déjà comme une forme d’appareil militaire. Par conséquent, l’aérodynamique de base des fusées a tendance à avoir un niveau de compréhension beaucoup plus large dans le monde que l’aérodynamique des avions.
L’aérodynamique agit sur tout corps qui se déplace dans l’air et présente deux qualités principales: la force et le vecteur, ou la direction. L’aérodynamique directe de la fusée agissant sur la carrosserie du véhicule est la traînée et la portance, où la traînée est la force de résistance de l’air que la fusée doit traverser, et est considérée comme agissant en opposition directe avec la direction dans laquelle la fusée se déplace. La portance agit perpendiculairement au mouvement de la fusée, ou à angle droit par rapport à l’horizon, et sa magnitude dépend de la forme du corps de la fusée et de la densité de l’air qu’il traverse.
Des forces telles que la portance et la traînée ne sont pertinentes que si la fusée se déplace par rapport à celle d’un autre corps. Des exemples de tels corps incluent la terre et fonctionnant dans l’atmosphère. Les fusées de grande taille qui s’élèvent rapidement dans l’espace ne sont pas affectées par les forces de portance et de traînée une fois hors de l’atmosphère terrestre.
Les éléments de portance et de traînée de l’aérodynamique de la fusée sont également directement affectés par le vecteur de la fusée, ou son angle d’ascension par rapport à la surface de la terre. Les forces vectorielles entrent en jeu plus directement en termes de poids et de poussée d’une fusée par rapport à son angle de montée. Plus une fusée peut générer de poussée par rapport à son poids, plus elle peut s’élever loin de la surface de la terre avant de manquer de carburant.
Cette composante de l’aérodynamique des fusées est souvent appelée delta v et est calculée comme un chiffre pur en l’absence de traînée causée par l’atmosphère et l’accélération gravitationnelle qui tire la fusée vers le bas. La propulsion de fusée requise pour qu’un véhicule obtienne une orbite est connue sous le nom de vitesse d’échappement. Pour la Terre, il s’agit d’une vitesse d’environ 25,000 40,233 milles à l’heure (5,300 8,530 kilomètres à l’heure), ou XNUMX XNUMX milles à l’heure (XNUMX XNUMX kilomètres à l’heure) à la surface de la Lune.