Koukám že Hrissan si s tím dal opravdu práci... nádhera.
Při posledním skoku jsou vidět opravdu hladká zrychlení až k dosednutí. Je dobře vidět, že zde nebylo před dosednutím žádné vyčkávání na kontakt v pomalém sestupu, tedy opravdu čistý 'HoverSlam'.
Co by z těch čísel posledního letu mohlo být ještě zajímavé, tak to že při klesání podíl nízkého T/W a nejvyššího T/W dělá zhruba míru avizované 70% regulace tahu M1D. Tedy podíl T/W 0.888/1.211 = 73%. Jelikož na sebe tyto dvě fáze navazují změnu váhy GH tady zanedbávám.
Čili pokud ten nízký T/W 0.888 je při 70% tahu, tak T/W 1.211 při dosednutí by mělo při přibližně stejné váze GH odpovídat cca 95.5% tahu. Což je tak akorát na hraně.
100% tah M1D cca 650 kN (SL) odpovídá při dané váze T/W asi 1.269. Čili T/W =1 naopak odpovídá tahu 512kN, tedy váze GH1 v závěrečné fázi letu nějakých 52tun.
Poud budu i uvažovat, že při startu jede M1D na 100% tah, tedy 650 kN a to s T/W 1.127. Vychází tak váha plného GH při startu na 58.8 tun.
Spotřeba paliva tedy přibližně 6.8 tun za 34sekund chodu motoru. Tedy průměrný hmotnostní průtok paliva 200kg/s.
S Isp M1D 282sec a 650kN takové množství paliva tedy spálí při průměrně 85% tahu, to by celkem i dobře odpovídalo.
Vyšších T/W při dosednutí lze tedy dosáhnout opravdu pouze s lehčím GH. Tj. s menším množstvím paliva na startu, jak je ostatně i v plánu.
Pokud zkusím použít EdKyleho data, váha prázdného 1.stupně v1.0. je velmi přibližně 20tun, váha 100% paliva 240 tun.
Tak množství paliva na startu 38.8 tun, tj. zhruba 16%. Množství paliva v závěrečné fázi 32tun, tj. zhruba 13%.
Měla by zde tedy být ještě dostatečná rezerva pro nějaký ten agresivnější hoverslam.
V souvislosti s příštím GH skokem, kde by snad mělo byt natankováno méně paliva, mi dovolte ještě podotknout to co mi vyplývá z předešlého příspěvku.
Totiž že pokud bude množství paliva v GH1 v nejvyšší fázi letu menší než cca 11%, tak v podstatě ani nebude jiná možnost jak dostat vektor zrychlení směrem dolů, než vypnutí motoru, stabilizovaný pád a restart pro přetížené přistání, při kterém je T/W vyšší 1. Se zhruba takovým množstvím paliva totiž vychází GH už lehčí než minimální 70% tah Merlinu. Nebude tedy už možné dostatečně snížit tah tak, aby se T/W dostalo pod 1 a mohlo se začít sestupovat, nebo v závěrečné fázi dosedat konstantní rychlostí bez přetížení tak jako u prosincového letu. Vznášení se při dosednutí s T/W=1(tzv.hovering) je za těchto podmínek vyloučené. Jediný možný způsob už bude tedy pouze přetížené dosednutí (hoverslam).
Záleželo by tedy na restartu M1D v relativně přesném okamžiku a to v podmínkách stabilizovaného volného pádu motory napřed, čili odpovídajícího náporu vzduchu do motorů. Následně na přesném přetíženém přistání regulací tahu 70-100%. Pokud restart motoru proběhne pozdě a nebude pro dobrzdění stačit ani 100% tahu, bude logicky následovat tvrdý náraz. Pokud naopak příliš brzy, může dojít i na minimálním tahu ke ztrátě rychlosti ještě příliš vysoko, kdy nezbyde nic jiného než to vypnout, nechat dopadnout.
Stupneň v1.1 bude těžší a tento limit mi podle dostupných dat vychází na 4.5% paliva. Přesto asi nemůžeme moc počítat, že tolik paliva v prvním stupni při přistání bude. Bude nutno počítat s přetíženým přistáním o 1.5-2.3 G. Také i proto, že čím bude přistání přetíženější, tím bude výhodnější z hlediska gravitačních ztrát.
"Pokud naopak příliš brzy, může dojít i na minimálním tahu ke ztrátě rychlosti ještě příliš vysoko, kdy nezbyde nic jiného než to vypnout, nechat dopadnout."
tretia moznost je namontovat padaky, a v pripade straty rychlosti prilis vysoko dat proste plny plyn, nastupat do bezpecnej vysky, vypnut motor a vyhodit padak. Mozno by doslo len k deformacii podvozku pri dopade, bez kratera
citace:tretia moznost je namontovat padaky, a v pripade straty rychlosti prilis vysoko dat proste plny plyn, nastupat do bezpecnej vysky, vypnut motor a vyhodit padak. Mozno by doslo len k deformacii podvozku pri dopade, bez kratera
To se mi nejeví jako úplně bezpečná (před leteckými úřady obhajitelná) varianta. Při silném bočním větru by nešlo vyloučit snos přistávajícího stupně na budovy, nebo jiné majetky v přistávací oblasti. Pořád počítám s tím, že cílem SpX je přistávat co jejblíž místu (budoucího) startu, a nebo i kdyby někam do pouště, tak přesto ne do absolutní pustiny.
citace:... čím bude přistání přetíženější, tím bude výhodnější z hlediska gravitačních ztrát.
Naprosto souhlasím. Jedině silně přetížené přistání zajistí rozumnou efektivitu. Odhadem mi vychází, že pokud by stabilizovaná rychlost volného pádu stupně byla cca 100 m/s a průměrné přetížení při motorickém přistání by bylo cca 2G (10 m/s snižování sestupové rychlosti), tak motor bude zažehnut ve výši cca 500 metrů nad zemí a cca 10 sekund před dosednutím. K takto provedenému přistání by stačilo spálit snad jen cca 0,7% paliva v nádrži (z původního startovacího množství). To mi už dává docela dobrý smysl.
Bude to ale muset proběhnout "na první dobrou" takže přesnost a spolehlivost všech prvků bude muset být velmi dobrá. Motor se také bude muset vypnout přesně v okamžiku dosednutí (plus mínus zlomek sekundy). Rozhodně se těším, až něco takového uvidím v záběrech ze skutečného kosmického startu.
ja vidim ako problem to, ze cim vacsim pretazenim budu pristavat, tym mensiu moznost na chybu maju (a bavime sa o moznosti na chybu malej a este mensej)... takze si myslim, ze budu musiet najst nejaky rozumny kompromis medzi spotrebou paliva a snahou o pristatie z co najvacsej rychlosti...
Domnívám se, že přistávající stupeň i se zbývajícím palivem bude výrazně lehčí, než bude minimální tah motoru. Takže v podstatě nebude jiná možnost, než přistání "s přetížením". Zřejmě proto nepůjde chvílemi klesat konstantní rychlostí ani se dočasně "vznášet" pár metrů nad zemí. Na chyby bude velmi málo prostoru (ale regulace tahu mezi 70 a 100% přece jen umožňuje nějaké ty nepřesnosti napravit). Nevěřím, že budou nechávat v nádrži tolik paliva, aby mohli "hoverovat". To by znamenalo dost značné snížení nosnosti (v řádu desítek procent). Možná to ale u prvních reálných pokusů o přistání prvního stupně přece jen udělají (obětují nosnost pro snazší přistání). Uvidíme.
citace:Domnívám se, že přistávající stupeň i se zbývajícím palivem bude výrazně lehčí, než bude minimální tah motoru. Takže v podstatě nebude jiná možnost, než přistání "s přetížením". Zřejmě proto nepůjde chvílemi klesat konstantní rychlostí ani se dočasně "vznášet" pár metrů nad zemí. Na chyby bude velmi málo prostoru (ale regulace tahu mezi 70 a 100% přece jen umožňuje nějaké ty nepřesnosti napravit). Nevěřím, že budou nechávat v nádrži tolik paliva, aby mohli "hoverovat". To by znamenalo dost značné snížení nosnosti (v řádu desítek procent). Možná to ale u prvních reálných pokusů o přistání prvního stupně přece jen udělají (obětují nosnost pro snazší přistání). Uvidíme.
jj, tiez si myslim, ze budu mat t/w vacsie ako 1 pri pristavani...
ale prave kvoli tomu menitelnemu tahu budu mat asi miernu variabilitu v tom, z akej rychlosti budu pristavat...
edit:
inak prave ten prvy let v1.1 ma velku rezervu (cassiope ma nejakych 500 kg) - ten, ktory by sa mal pokusit o navrat... takze som zvedavy...
[Edited on 14.3.2013 Agamemnon]
citace:tretia moznost je namontovat padaky, a v pripade straty rychlosti prilis vysoko dat proste plny plyn, nastupat do bezpecnej vysky, vypnut motor a vyhodit padak. Mozno by doslo len k deformacii podvozku pri dopade, bez kratera
To se mi nejeví jako úplně bezpečná (před leteckými úřady obhajitelná) varianta. Při silném bočním větru by nešlo vyloučit snos přistávajícího stupně na budovy, nebo jiné majetky v přistávací oblasti. Pořád počítám s tím, že cílem SpX je přistávat co jejblíž místu (budoucího) startu, a nebo i kdyby někam do pouště, tak přesto ne do absolutní pustiny.
Nejenom nebezpečné, ale z provozního hlediska neefektivní.
Záložní padáky lze možná namontovat na GH, ale na ne ostrý stupeň F9.
Poměr užitečného nákladu oproti startovní váze je u Falconu9 nějakých 2.7%. I když veškeré nutné prvky umožňující znovupoužitelnost, jako přistávací výklopné nohy, palivo, RCS v horní části stupně tento poměr sníží téměř na polovinu, s dalšími věcmi navíc jako je záchranný padák a rezervní palivo také můžeme lehce skončit na velmi nepříznivých číslech, nebo na nule.
Nehledě na to že tvrdší dopad může odnést nejen podvozek, ale i struktura samotného stupně, což znamená vyřazení nebo drahou opravu.
Zde se půjde na hranu. V případě jakýchkoliv problémů bude abort nasměrován do oceánu, nebo vyhrazeného prostoru poblíž přistávacího portu. Záložní padáky mají smysl jen pro pilotovaný Dragon.
citace:jj, tiez si myslim, ze budu mat t/w vacsie ako 1 pri pristavani...
Ano, vyšší T/W jak 1 bude z hlediska poměru váhy stupně a minimálního tahu motoru nutnost. Při běžných letech určitě bude snaha se vracet s co nejnižším množstvím paliva.
Co nejvyšší T/W pak bude užitečné z hlediska minimalizace spotřeby paliva, tj. další snižování nároků na množství paliva při návratu.
citace:ale prave kvoli tomu menitelnemu tahu budu mat asi miernu variabilitu v tom, z akej rychlosti budu pristavat...
Spíš bych řekl, že budou mít variabilitu, v jaké výšce se provede zážeh. Představu mám asi takovou, že to celé bude záležet na počítači avioniky, který během volného pádu přesně vyhodnotí optimální výšku pro zážeh.
Tj. musí mít přesná data o aktuální výšce, sestupové rychlosti a horizontální polohy od cíle (radar,laser..). Předpokládám, že navedení na cíl bude velmi přesné už z horních vrstev atmosféry a bude se dále zpřesňovat.
Dále znát přesnou hmotnost stupně/množství paliva (např. z dat akcelerometrů měřeným zrychlením při motorickém brždění v horních vrstvách).
Na základě těchto dat potom při sestupu určit optimální výšku pro zážeh motoru, tak aby při zvoleném referenčním tahu zastavil odpovídajícím zrychlením sestup na nulu právě v nulové výšce. Zjednodušeně ve vztahu S = (v^2)/2a = (m*v^2)/2F.
Rychlost je daná. Hmotnost víceméně také (musí se ale počítat že se bude po zážehu snižovat). Referenční tah motoru se zvolí.
Ke stanovení této výšky bude zřejmě zpočátku volen nějaký nižší referenční tah (kolem 80%) umožňující poté kompenzaci tahu na obě strany po zážehu motoru, ale s vyšší rezervou směrem nahoru, třeba i kvůli horizontální složce tahu pro navedení na cíl.
V případě nadbytečného množství paliva před zážehem může zvolit i nižší tah, čili provést zážeh ve vyšší výšce a následně přistání s celkově nižším přetížením.
Odpovídající výška zážehu ale musí být zároveň také tím vyšší, čím bude větší horizontální nepřesnost navedení na přistávací port. Musí být dostatek času ke srovnání sestupu nad cíl a větší rezervu výkonu pro horizontální složku tahu.
V případě kritického množství paliva s malou rezervou musí být ale naopak zvolen tento tah vyšší, čili zážeh v menší výšce a intenzivnější hoverslam. Vyšší tah = vyšší úspora paliva. To se dá předpokládat až v pokročilejším stádiu letů, kde by snad mohlo být použito i 90-95% tahu s malou rezervou pro kompenzace výkonu směrem nahoru.
V případě podkritického množství paliva, nebo cíle mimo dosah potom samozřejmě systém vyhodnotí přistání jako nemožné už ve větší výšce a provede včasný abort přistání směrem do oceánu, nebo bezpečného vyhrazeného prostoru.
Po úspěšném zážehu už potom jen kompenzovat tah motoru dle aktuální výšky a rychlosti. F=(m*v^2)/2S
Přitom samozřejmě korigovat i horizontální vzdálenost přistávacího portu a kompenzovat snos větru.
No čili rozhodně to nebude nic jednoduchého a na GH rozhodně mají co testovat.
citace:inak prave ten prvy let v1.1 ma velku rezervu (cassiope ma nejakych 500 kg) - ten, ktory by sa mal pokusit o navrat... takze som zvedavy...
Asi tak.. uvidíme co s tím přebytkem paliva mají za lubem, pokud počítají že se jim u prvního letu s Cassiope povede zbrzdit první stupeň a dostat ho vcelku zpět do husté atmosféry. Paliva v tomto letu bude podle všeho opravdu dost.
Bude také asi potřeba zjistit jak moc brzdit stupeň v horních vrstvách a jakou max rychlost návratu stupeň bezpečně přežije. Bude záležet na tom co provede takové namáhání s motory a zda se je podaří v atmosféře vůbec znovu zažehnout, atd.
Nebo se mohou i pokusit změnit směr letu zpět k severu aby byl dopad někde poblíž WAFB.
Pokud se povede stupeň vrátit, tak zastavit sestup v určité výšce nad vodou by určitě nebylo úplně od věci a na škodu. Popřípadě hovering, pokud bude vyložený přebytek paliva. Záleží na co se budou chtít zaměřit.
[Upraveno 15.3.2013 raul]
Tato nádrž by měla být základem pro Grasshopper 2.
Je to šíleně dlouhé ...nenapadá mě lepší příměr, než balancování se smetákem, stojícím na konci natažené ruky.
Když jim doho pořádně foukne, takových 15-20 m/s , tak to bude celkem mazec to vyrovnat. Docela by mě zajímaly limity počasí pro letové testy.
citace:Tato nádrž by měla být základem pro Grasshopper 2.
Je to šíleně dlouhé ...nenapadá mě lepší příměr, než balancování se smetákem, stojícím na konci natažené ruky.
Stabilizacny system dostava zabrat len prvych par sekund nez sa to rozbehne, ked to chyti hybnost tak to uz ide skoro samo.
citace:moja osobná skúsenosť je, že čím je to dlhšie, tým ľahšie sa s tým balancuje
Možná za bezvětří a se smetákem, který má těžiště v horní polovině délky tyče.
Ale pokud na takové těleso, jako je GH, foukne silný poryv větru zboku, řekl bych že větší délka nebude zrovna plusem.
FG má těžiště velmi blízko spodnímu konci, kde máte působiště propulzních sil. Klopivý moment vyvolaný větrem téměř po celé délce stupně až k těžišti bude muset vyrovnat výchylka jednoho M1D, který je k těžišti velmi blízko.
Nejsem si totiž jistý, jestli hodlají použít cold-gas reakční motorky na horním konci GH, tak jak to mají v plánu u znovupoužitelného F9, ale snad dobře ví co dělají...
... i když, Elon v minulosti opakovaně prohlásil: "We didn't really know what we were doing"...
(většinou v souvislosti s přistáním první verze Dragonu na vodu)
... a nezapomínejme, že vítr bude na GH2 (1. stupeň F9R) působit i po přistání = po vypnutí motoru.
Nádrže skoro úplně prázdné, těžiště sice u země, ale nad tím pořádně do výšky nějakých 3,6 x 50+ m plochy, do které se vítr může pořádně opřít.
Bude zajímavé sledovat, jak se s tím vypořádají a jaké limity větru budou testováním FG stanoveny.
citace:Bude zajímavé sledovat, jak se s tím vypořádají a jaké limity větru budou testováním FG stanoveny.
mňa viac zaujíma, aké budú limity na vietor pre samotný štart, keď/ak to nasadia do reálneho nosiča... američania už aj tak trochu príliš odkladajú štarty kvôli počasiu...
Jen aby se ze SpaceX nestal space monopol.
Protoze kdyz se mu povede navrat a znovapouzitelnost prvniho stupne, tak cena poklesne velice rapidne dolu a uz ani Sojuz mu nebude moci konkurovat.
citace:... a nezapomínejme, že vítr bude na GH2 (1. stupeň F9R) působit i po přistání = po vypnutí motoru.
Nádrže skoro úplně prázdné, těžiště sice u země, ale nad tím pořádně do výšky nějakých 3,6 x 50+ m plochy, do které se vítr může pořádně opřít.
Bude zajímavé sledovat, jak se s tím vypořádají a jaké limity větru budou testováním FG stanoveny.
Osobně si myslím, že vzhledem k umístění motorů blízko těžiště a vzhledem k jejich omezené manévrovatelnosti jsou dvě možnosti:
1) přistávat téměř za bezvětří
2) na vrchol stupně umístit boční manévrovací motorky (na lodích se toto běžně používá pod pojmem bowthurster) ;-)
citace:Jen aby se ze SpaceX nestal space monopol.
Protoze kdyz se mu povede navrat a znovapouzitelnost prvniho stupne, tak cena poklesne velice rapidne dolu a uz ani Sojuz mu nebude moci konkurovat.
to sa nestane - teda - nestane sa, aby stiahli cenu dolu tak, že sa z nich stane monopol...
možno sa tá znovupoužiteľnosť prejaví na miernom znížení cien (a možno nie, vzhľadom na to, že veľká časť ceny štartu sú pevné veci nezávislé na hw + zníži sa im podstatne nosnosť)
a podobne skylon
citace:
Nejsem si totiž jistý, jestli hodlají použít cold-gas reakční motorky na horním konci GH, tak jak to mají v plánu u znovupoužitelného F9, ale snad dobře ví co dělají...
niekde som zachytil ze uz terajsi GH ma cold-gas thrusters. Ale zabite ma neviem kde to bolo... nejake interview s Elonom...
K tej debate ohladom vetra a stability - spojte si to s informaciou ze pri pristavani bude T/W viac ako 1. Inak povedane stupen bude pristavat viacmenej volnym padom, zakoncenym zapalenim motoru, rapidnym zbrzdenim a dosadnutim prave vo chvili, ked sa rychlost bude blizit nule. To jest velice odlisne od poletovania GH, ktory by snad mohol mat problem s vetrom. Samotny navrat prveho stupna bude skor nieco ako volny pad so zaverecnym dupnutim na brzdu. Prizemny vietor nema moc casu nieco ovplyvnovat.
btw - keď sme pri vetre - gary hudson na nsf vyslovil miernu obavu ohľadom vetru už pre samotný štart f9... je príliš vysoký s príliš malým priemerom - prirovnal ho ku titan iv, ktorý mal veľké problémy s vetrom a veľmi prísne limity pre vietor
O obrázku kde by byly zachyceny nevím. A všimnout si jejich činnosti na videu není taky lehké, jelikož neprovádějí žádné manévry, nýbrž slouží pouze k případným korekcím, které budou pouze drobné.
Na F9 je rotace zajištěna vektorováním TVC postranními motory, které GH nemá. U horního stupně pak vektorováním výfuku GG.
O plynových tryskách se zmiňuje Musk v např. rozhovoru s kurátorem TED Chrisem Andersonem, který jsem sem nedávno vkládal.
- 18 minuta, kde komentuje prosincový skok.
Co se týče plynových trysek na F9v11, tak tam mají navíc sloužit k otočení stupně před vstupem do hustých vrstev. Na to aby mohly moci kompenzovat rušivé vlivy nárazového větru bych řekl, že nebudou příliš dimenzovány k dostatečnému impulsu.
Spíš se domnívám, že dostatečně dimenzováno bude muset být především vektorování centrálního motoru, tak aby byl chopen anomálie při přistání kompenzovat s náležitou razancí. Při zhoršených povětrnostních podmínkách bude tedy také potřeba větší rezerva výkonu pro horizontální složku tahu.
