Warum öffnet sich bei Landungen mit Falcon 9 ein Bein langsamer als andere?

Die wahrscheinlichste Erklärung scheint zu sein, dass die Beine nicht gleichzeitig geöffnet werden müssen. Einzige Voraussetzung ist, dass sie sich vor dem Aufsetzen zuverlässig öffnen und verriegeln. Daher wurde keine Anstrengung aufgewendet, um eine genaue Synchronisation der Beinbewegungen sicherzustellen, und ihnen ist eine gewisse Unschärfe im Timing gestattet.

Luftwiderstand, winzige Unterschiede in der Rohrlänge und im Widerstand oder Unvollkommenheiten in der Zylindergröße führen möglicherweise zu unterschiedlichen Einsatzraten.

Ein System, das vier Beinflaschen aus einer gemeinsamen Gasversorgung speist, würde dazu neigen, das Bein mit dem geringsten Widerstand am schnellsten zu strecken, und wenn jedes Bein die maximale Streckung erreicht und an Ort und Stelle einrastet, erhöht sich der für die verbleibenden Beine verfügbare Druck, wodurch sichergestellt wird, dass jedes Bein " Stöcke" bei teilweiser Entfaltung zusätzliche Kraft erhalten, um sicherzustellen, dass sie die anderen bei der Landung einholen.

Die Landebeine der Falcon 9 werden durch pneumatische Zylinder betätigt, die von Tanks mit Hochdruckhelium angetrieben werden. Meine Vermutung ist, dass sehr geringe Druckabweichungen in den Zylindern dazu führen, dass sich die Beine zu unterschiedlichen Zeiten vollständig entfalten.

Angeblich hat Musk erklärt, dass die Beine durch verschachtelte Teleskopkolben mit Hochdruckhelium betätigt werden, da das System ultraleicht sein muss.

Die Gasbetätigung erfordert, dass die mechanische Verriegelung jedes Segments des ausgefahrenen Teleskopzylinders starr ist, aber leichter ist als das gleiche Volumen an Hydraulikflüssigkeiten, wenn es vollständig ausgefahren wäre. Falcon verwendet jedoch Hydraulik (wahrscheinlich durch Druckgas angetrieben), um die Grid Fins zu betätigen, die präzise sein und in jeder Position fest arretieren müssen.

Gasantrieb ist logisch für die Beinbetätigung, aber warum Helium? Kaltgas-Triebwerke an Bord verwenden bereits komprimierten Stickstoff. Und Helium ist aufgrund seiner sehr kleinen Atomgröße „das am schwierigsten abzudichtende Gas“.

Wie andere denke ich auch, dass die Bereitstellungsgeschwindigkeiten der Beine nicht so kritisch sind, um den Aufwand der Kontrolle wert zu sein. Musk hat jedoch auch gesagt, dass frühere Konzepte die Verwendung von Beinen als aktive aerodynamische Oberflächen in Betracht gezogen haben. Gitterlamellen sind für diesen Zweck wahrscheinlich viel besser (schneller und benötigen eine geringere Betätigungskraft). Die Geschwindigkeit, mit der sich die Beine öffnen, wird durch das Kräfteungleichgewicht auf ihnen bestimmt.

Die Antriebskraft eines Druckgastanks ist eine Funktion der Verdrängung. Betätigungsverluste und äußere aerodynamische Belastungen wirken der Antriebskraft entgegen und dürften auf allen drei Beinen unterschiedlich sein.

Ich frage mich, ob eine der ersten Stufen, die nach der Landung auf dem Drohnenschiff umkippte, als eines der Beine zusammenbrach, tatsächlich durch eine langsame Beinöffnung verursacht wurde, als der Zylinderhub-Verriegelungszyklus noch nicht beendet war.