Spravil som detail do odhodenie boosterov
a vypadá to, že majú iný priebeh ťahu.
Bude problém, trafiť sa do tej krivky.
Posun 7 sec v grafoch je zahrnutý,
/žltá krivky začína na 7 sekunde/
Díky lamide za ta porovnání. Mám podezření, že rychlost uváděná v telemetrii Ariane, možná není celková, ale jen "vodorovná" (ve směru osy x). Zkus prosím případně to porovnání udělat s hodnotou "vx" ze simulace. Rozdíly by pak mohly být menší a dávalo by to lepší smysl.
Ked sa snažím dostať k bodom Meco v reálnej telemetrii
Tkosmo s h v
134 87 66 2030
526 1565 173 6950
1490 9101 629 9380
tak mi to spraví sínusovku vo výške.
ešte trochu a bude to OK.
V reálnej je posun MECO1 na 123 sec oproti 134 sec v FlightPlan, v tom čase prestala rásť rýchlosť. [Editoval 09.5.2017 lamid]
Lamidovy výsledky jsou velmi dobré. Zkusil jsem ale ještě trochu jiný přístup, kdy jsem upravoval hlavně Isp a průběh tahu prvního stupně. Výsledky jsem zatím porovnával spíš zběžně (jen časy a průběh rychlosti), ale vypadá to docela přijatelně (např. čas dosažení GTO solidně odpovídá záznamu telemetrie).
Data pro import do http://mek.kosmo.cz/zaklady/sim.htm :
0;0;543;0;130;533;945;0;0;10;;;10000000;960000;;;14160000;1390000;67000;0;270;310;446;0;278;432;446;;76000;15000;5000;0;478000;173000;17000;0;;;;;9100;0.36;22;xar5b;Ariane 5 (3 st.);
1;1;0;2400;195;4;250;35000;10289;ko;10;4;time;new;Ariane5ECA VA236 SGDC1 Koreasat7;impact;impact;
0;5;1;1;0;0;
6;10;1;0.99;-2.2;0;
17;42;1;0.58;0;0;
60;14;1;0.64;0;0;
75;39;1;0.83;0;0;
120;4;1;0.44;-10;0;
125;8;1;0.012;-6;0;
138;91;2;1;-2;0;
230;69;2;1;15;0;
300;59;2;1;20;0;
360;69;2;1;17;0;
430;80;2;1;10;0;
550;149;3;1;-6;0;
700;788;3;1;-7;0;
Porovnanie simulácii Aleš Holub Lamid a Ariane 5
a detail rýchlosti pre jednotlivé fáza letu
Vypadá to dobre, len doladiť rýchlosť v MECO3.
Hornému stupňu v telemetrii rýchlosť s časom rastie lineárne, nám simulácia dáva exponenciálny priebeh, čo by malo byť logické, pri rovnakom ťahu klesá hmotnosť stupňa. [Editoval 12.5.2017 lamid]
Snažil jsem se pochopit, jak je možné, že v telemetrii VA236 je koncová rychlost po dosažení GTO zobrazena jen na úrovni cca 9400 m/s, když rychlost v perigeu na dráze 250 x 35000 km je cca 10180 m/s a i po odečtení "kosmodromové" rychlosti cca 460 m/s by rychlost měla být cca 9720 m/s. Doplnil jsem proto svou stránku Výpočty o možnost výpočtu okamžité rychlosti na eliptické dráze podle zadané výšky (mezi perigeem a aopgeem). Následně jsem zjistil, že na GTO rychlost mimo perigeum rychle klesá a ve výšce 625 km je už jen cca 9860 m/s, což po odečtení "kosmodromových" 460 m/s už dává těch cca 9400 m/s z telemetrie VA236.
Moje stávající simulace na http://mek.kosmo.cz/zaklady/sim.htm bohužel zatím tvrdě předpokládá, že raketa končí svoji práci přesně v perigeu (tedy ve výšce perigea cílové dráhy a při rychlosti v perigeu cílové dráhy). To ale obecně neplatí a zvlášť raketa Ariane ve skutečnosti končí své navádění hodně mimo perigeum cílové GTO, což se projeví nižší konečnou rychlostí.
Zatím nevím, jak simulaci upravit, aby tento případ zpracovala správně (aby vypnula motor posledního stupně při správné rychlosti [odpovídající okamžité výšce] a ne až při dosažení "perigeové" rychlosti i když v jiné výšce. Pokud někoho napadne vhodné řešení, tak ho sem napište. Já se k případným úpravám dostanu až za pár dní.
Lamidovo současné řešení spočívá v ubrání množství dostupného paliva, což dává docela solidní výsledky (dobře odpovídající telemetrii), ale bylo by přece jen lepší to vyřešit v simulaci správně a obecně.
P.S.: Poslední lamidovo řešení také postupně snižuje tah posledního stupně, což je podle mne jediný rozumný způsob, jak dosáhnout lineárního narůstání rychlosti. To i do budoucna bude muset být v simulaci namodelováno "ručně" a připadá mi to OK. Nechápu jen, proč by to Ariane opravdu dělala (proč by nevyužívala plný tah, i když přetížení je velmi nízké). Možná mi ještě něco uniká a simulace něco pomíjí.
Ariane 5 za 1,5 roka vynesie aj James Webb Space Telescope
zostrih videa štartu Ariana 5 ECA s JWST
ktoré po čase strávenom nad simuláciou intenzívne prežívam.
Moja predstava
Ariane5 sa vydá na prechodovú dráhu k L2 vzdialenému 1,5 mil km, tak povedzme:
Perigee: 250 Kilometers
Apogee: 2000000Kilometers
Inclination: 0.0 Degrees
Pre ňu je rýchlosť v perigeu 10955 m/s,
-460 m/s z rotácie Zeme,
je 10495 m/s.
Upravil jsem simulaci na http://mek.kosmo.cz/zaklady/sim.htm tak, aby správně počítala orbitální rychlost v aktuální výšce, takže simulace GTO misí už je realističtější.
Mezi nabízené simulované mise jsem dnes přidal "Falcon 9 FT Inmarsat-5" (podle telemetrie z Launch Webcastu). Simulace docela solidně reprodukuje celý průběh letu, včetně přeletové fáze před restartem druhého stupně F9. Z koncové rychlosti rakety se domnívám, že cílová GTO měla apogeum ve výši přes 60000 km (možná tedy šlo o navedení na tzv. "supersynchronní" dráhu s bieliptickým přechodem na geostacionární dráhu). Uvidíme.
Zkusil jsem také nepatrně upravit lamidovu simulaci Ariane 5 s JWST a výsledek je níže. Pro mne je fascinující, že během celého letu stačí jen cca 10 sekund mírného počátečního vybočení rakety z osy letu (o méně než 1,5°) a celých zbývajících více než 20 minut letu pak může raketa letět s nulovým úhlem náběhu a přesto dosáhne cílovou oběžnou dráhu a v mezidobí nespadne na zem. Líbí se mi to (je to jedna z věcí, kterou jsem chtěl simulací ověřit).
citace:Sú data z telemetrie Falcon 9 FT Inmarsat-5, aby som nerobil duplicitnú prácu?
Ta data bohužel nemám. Chytil jsem se jen několika důležitých časů a bodů (čas, událost, výška, rychlost):
T+ 149 s - MECO1 ------------- 75 km, 9793 km/h = 2720 m/s
T+ 160 s - start 2. stupně --- 85 km, 9700 km/h = 2694 m/s
T+ 361 s - 6 minut ----------- 170 km, 15447 km/h = 4291 m/s
T+ 400 s - max. výška -------- 171 km,
T+ 520 s - SECO1 ------------- 164 km, 26995 km/h = 7499 m/s
T+1620 s - restart 2. stupně - 295 km, 26420 km/h = 7339 m/s
T+1684 s - SECO2 ------------- 315 km, 36096 km/h = 10027 m/s
Nakonec musím dodat, že aby trajektorie vyšla, musel jsem v simulaci ubrat dost paliva jak z prvního, tak i z druhého stupně. Domnívám se proto, že jednorázový Falcon 9 FT by mohl na stejnou dráhu dostat ještě o dost těžší družici (než 6070 kg Inmarsatu-5). Nejspíš až cca 8 tun (a na GTO s nižším apogeem by [podle mých simulací] mohl dostat družici těžkou skoro až cca 8500 kg, což solidně odpovídá oficiálně uváděným 8300 kg nosnosti na GTO - viz http://www.spacex.com/about/capabilities ).
Launch Vehicle: Ariane 5 ECA
Launch Site: ELA-3, Guiana Space Center
Launch Date: May 4, 2017
Window: 20:31-23:19 UTC
Payload: SGDC-1, Koreasat-7 (10,289kg)
Ascent Duration: 53 Min & 30 Sec
Target Orbit:
Type: Geostationary Transfer Orbit
Perigee: 250 Kilometers
Apogee: 35,926 Kilometers
Inclination: 4.0 Degrees
Mass: 776 689 kg
Launch Vehicle: Falcon 9 FT
Launch Site: LC-39A, Kennedy Space Center
Launch Date: May 15, 2017
Window: 23:21-00:10 UTC
Payload: Inmarsat 5-F4(6,086kg)
First Stage Recovery: No
Target Orbit:
Type: Supersynchronous Transfer Orbit
381 x 69389 km x 24.5 deg orbit
Mass: 540 950 kg
[Editoval 24.5.2017 lamid]
Porovnanie simulácie:
Ariane 5 VA236 s vynesením James Webb Space Telescope
Launch Vehicle: Ariane 5 ECA
Launch Site: ELA-3, Guiana Space Center
Launch Date: May 4, 2017
Window: 20:31-23:19 UTC
Payload: SGDC-1, Koreasat-7 (10,289kg)
Ascent Duration: 53 Min & 30 Sec
Target Orbit:
Type: Geostationary Transfer Orbit
Perigee: 250 Kilometers
Apogee: 35,926 Kilometers
Inclination: 4.0 Degrees
Mass: 776 689 kg
Launch Vehicle: Ariane 5 ECA
Launch Site: ELA-3, Guiana Space Center
Launch Date: Oct, 2018
Window:
Payload: James Webb Space Telescope (7 310 kg)
Ascent Duration: 20 Min & 0 Sec
Target Orbit:
Type: Transfer Orbit
Perigee: 250 Kilometers
Apogee: 2 000 000 Kilometers
Inclination: 0 Degrees
Mass: 770 710 kg
Je vidieť, že 7 310 kg (6 200 kg je JWST) nerobí Ariane 5 žiaden problém a už po 20 minútach má požadovanú rýchlosť 10 101 m/s plus rotácia Zeme 465 m/s dáva vo výške 740 km 10 566 m/s, pre perigeum vo výške 250 km je to 10 955.
ale tabuľka dáva Fm v prvých sekundách len 5000,6 kN
malo by to byť 8500 kN.
zadávam niečo zle?
"Pokud u 2. stupně zadáte okamžik zážehu 0, pak výpočet předpokládá, že 0./1. stupeň jsou boostery, které do svého vyhoření pracují současně s 2. stupněm (ten by měl pracovat déle)."
Zadáváš to správně lamide, ale v software simulace je zřejmě někde chyba. Zatím doufám, že to je jen v zobrazení (místo celkového tahu se vypisuje jen tah prvního stupně), protože přetížení snad odpovídá správnému celkovému tahu. Podívám se na to a opravím to. Na ostatní parametry simulace by snad tato zobrazovací chyba neměla mít vliv.
Simulace navádění na meziplanetární dráhu je zatím mimo možnosti mé simulace. Jednak je konečná požadovaná rychlost odvozena od parametrů požadované oběžné dráhy, a tu zatím nelze zadat jako meziplanetární. Popřemýšlím, jak do simulace přidat možnost zadat vyšší požadovanou konečnou rychlost, než "druhou kosmickou". Druhým omezením je zatím i to, že maximální délka simulace je v programu oříznuta na 1800 sekund (půl hodiny). Toto omezení zkusím zrušit co nejdříve.
Jinak samotný výsledek lamidovy simulace je asi OK (s výše uvedenými omezeními), protože konečná rychlost 9300 m/s je ve výšce 2000 km nad Zemí, což odpovídá rychlosti v perigeu 11180 m/s, což je podle mne cca "druhá kosmická rychlost", tedy rychlost pro odlet od Země (sice "do nekonečna", ale ne na vyšší heliocentrickou dráhu). Obejít to zřejmě zatím nejde. Půjde to, až simulaci upravím na možnost zadání vyšší konečné rychlosti.
Upravil jsem simulační systém na http://mek.kosmo.cz/zaklady/sim.htm tak, že teď už by měl zobrazovat správný tah u současného chodu prvního a druhého stupně, a také jsem doplnil základní možnost zadat cílovou dráhu jako hyperbolickou (meziplanetární). Přibyla položka vp (rychlost v perigeu), která se v základním stavu automaticky dopočítává (z výšky perigea hp a apogea ha). Pokud se ale ručně přepíše na vyšší rychlost, tak se naopak dopočítá apogeum, případně se zobrazí hodnota C3 (pokud je rychlost v perigeu vyšší, než úniková). Pro odlet k Marsu je třeba C3 cca 10, pro přímý odlet k Jupiteru až cca 80. Je to zatím hodně surové, takže to bude třeba ještě otestovat a případně doladit. Parametr "vp" také ještě není mezi parametry pro export (to snad doplním zítra).
PS: Simulace Electronu od RocketLabu je pěkná, jen bych tu raketu asi nechal letět trochu víc vodorovně (nebo s menším úhlem náběhu druhého stupně).
Dnes jsem systém na http://mek.kosmo.cz/zaklady/sim.htm ještě upravil tak, že přepočty mezi apogeem a rychlostí v perigeu probíhají automaticky. Do výšky apogea "ha" lze zadat i parametr C3 (ve formátu " C3" a následně se pak dopočítá příslušná hyperbolická rychlost v perigeu. Naopak pokud se ručně změní rychlost v perigeu "vp", dopočítá se výška apogea "ha" (nebo se na toto místo spočítá parametr C3).
Při přepínání misí se vždy nejprve dopočítá rychlost v perigeu (z ostatních parametrů), takže tento parametr nebylo třeba doplňovat do exportu/importu. Stačí prostě vhodně zadat "hp" a "ha" (včetně možnosti zadat sem C3).
Ve výsledcích simulace jsem přidal červené hlášení, pokud raketa nedosáhne cílovou dráhu (protože došlo palivo).
[Editoval 26.5.2017 lamid]