Hätte es viel gekostet, die CRS-6-Rückkehrbühne von SpaceX zu stabilisieren, damit sie gut gelandet ist?

Wenn man sich dieses ziemlich beeindruckende Video der ersten Stufe des CRS-6 ansieht, die es fast zurück zum Lastkahn geschafft hat, scheint es, als wäre es in Ordnung gewesen, wenn etwas es nur ein bisschen hätte stabilisieren können. Bei 6 Sekunden des Videos sind Attitude Jets sichtbar, die am oberen Ende der Bühne feuern. Deutet das Umkippen auf ein Problem mit der Einstellungssteuerung hin oder geht es nur darum, sie zu verfeinern?

Irgendwann am Nachmittag der Landung tauschte Musk einige Tweets mit John Carmack aus, die darauf hindeuteten, dass sie festgestellt hatten, dass die langsame Reaktion der Drosselklappe („Ventilhaftreibung“) auf die Attitude Jets (die weißen Puffs oben auf der Bühne) verursacht wurde "Phasenverzögerung" (dh spätes Ansprechen der Lenkung, was zu Überschwingen und Schwingen bei der Lageregelung führt). Diese Tweets scheinen seitdem gelöscht worden zu sein – vielleicht hat Musk zu früh gesprochen –, also kann ich sie nicht verlinken, aber sie deuteten an, dass Musk dachte, das sei auf der Bühne lösbar.
Es gibt also keinen Grund zu der Annahme, dass sie in irgendeiner Weise unterfordert sind oder Unterstützung benötigen könnten? Ich denke, ich sollte noch einmal bearbeiten, um diese in den Fokus zu rücken ... vielleicht ...
Nun, ich schließe viel aus Aussagen, die Musk entschieden hat, dass sie zu diesem Zeitpunkt nicht öffentlich sein sollten, aber ja, mein Eindruck ist, dass sie denken, dass dies ein Kontroll-/Anleitungsproblem ist, das lösbar ist, ohne dem System zusätzliche aktive Elemente hinzuzufügen. Sie können sehen, wie der Attitude Thruster im Video ab 0:10 tapfer versucht, das Ding hochzuhalten, und es fast tut.
@RussellBorogove Ich werde hinzufügen und auf die Attitude Jets hinweisen, weil ich nicht herausgefunden habe, was sie sind, ich dachte, es wären diese Gitterflossen.
Für mich sah es definitiv nach einer divergierenden Schwingung aus. Vielleicht sollten sie ein paar Gyros wie in den Heinlein-Büchern hinzufügen, damit der Körper vertikal bleiben kann, wenn der Motor kardanisch aufgehängt wird!
SpaceX hat in der Vergangenheit gedacht, dass die Dinge einfacher sein werden, als sie sind. Denn was ein Haufen ignoranter Beamter und überteuerter Auftragnehmer kann, kann SpaceX billiger, besser und schneller. Es tut uns leid. Ja, Virginia, es ist Raketenwissenschaft. Hybris schlägt erneut zu, diesmal hart: „We falcon punched the barge.“
Abgesehen von meinem abfälligen Kommentar oben, denke ich, dass SpaceX das richtige Zeug hat, vielleicht mehr als jeder andere.
Ich glaube nicht, dass sie denken, dass es überhaupt einfach ist. Nach CRS-4 (?) sagte Musk so etwas wie „das nächste Mal wird es hoffentlich aus einem anderen Grund explodieren“ und vor diesem Start schätzte er eine Erfolgswahrscheinlichkeit von < 50 % ein. Das klingt nach einer äußerst realistischen Sichtweise. In der Zwischenzeit ist, wie jemand anderes betonte, ein fehlgeschlagener wiederverwendbarer F9 immer noch ein erfolgreicher F9-Wegwerfartikel.
Außerdem habe ich mich in Bezug auf die Tweets leicht geirrt – Musk rief ein langsames Biprop -Drosselventil (dh vermutlich das Haupttriebwerk) aus, nicht ein Einstellungsdüsenventil.

Antworten (3)

Wenn Sie sich das Video noch einmal ansehen, sehen Sie, dass der Hauptmotor kardanisch aufgehängt ist – das heißt, er ändert den Winkel, in den er zeigt. Es durchläuft einige Sweeps, während es versucht, sich selbst zu korrigieren.

Es gibt ein bekanntes Problem in der Physik, das Problem des "umgekehrten Pendels", bei dem ein Körper mit seinem oberen Ende vertikal gehalten werden kann, indem einfach die Bewegung seines unteren Endes gesteuert wird. (Versuchen Sie dies zu Hause, indem Sie einen Besenstiel ausbalancieren.) Dies geschieht hier durch seitliche Auslenkungen des Hauptmotors.

Außerdem gibt es oben die Gasdüsen, die helfen können. (Ich vermute, dass diese bei Seitenwind helfen, bin mir aber nicht sicher.)

Was hier falsch zu sein scheint, ist der Hauptmotor - entweder ist sein Ausrichtungswinkel falsch oder er hat den korrekten Schub in einem Winkel nicht beibehalten, was dazu führt, dass das untere Ende mit der Korrektur beginnt.

Kurze Antwort: Sie müssen etwas mehr an der Software und am Verständnis des dynamischen Verhaltens des Systems arbeiten (möglicherweise einschließlich des nichtlinearen Verhaltens im Raketentriebwerk). Die Rakete hat wahrscheinlich schon alles andere, was sie zum Funktionieren braucht.

Das Problem war auf Haftreibung auf dem BFV der ersten Stufe zurückzuführen ... Die Berücksichtigung der Steuerverzögerung wurde im Landealgo nicht vollständig implementiert.
Ja, Elon hat etwas über die Ventilhaftreibung getwittert, aber er hat es nicht wirklich erklärt ... Ich denke, sein Tweet bedeutet einen Fehler im Motorschub und nicht im Zeigen - aber ich würde lieber warten, bis eine vollständigere Erklärung auftaucht, was ist warum ich das nicht zitieren wollte. :)
Das Video scheint zu zeigen, dass die Rakete überkompensiert, der letzte Teil der Verbrennung des Haupttriebwerks hatte zu viel Schub (Ventil steckte vermutlich offen). Da der Motor kardanisch aufgehängt war, führte dies zu einer seitlichen Geschwindigkeit, als die Rakete aufsetzte.

Wenn Sie den Motor im Video ignorieren und stattdessen den Körper des F9 beobachten, werden Sie sehen, dass er mehr als einen vollständigen Schwingungszyklus durchläuft (gegen den Uhrzeigersinn, im Uhrzeigersinn, gegen den Uhrzeigersinn), und diese Schwingungen scheinen an Amplitude zuzunehmen wenn es sich dem Boden nähert.

Eine solche Bewegung ist nicht typisch für eine kontrollierte Landung.

In dem unwahrscheinlichen Fall, dass es dem F9 gelungen wäre, ein Umkippen zu vermeiden, wäre dies reines Glück gewesen, denn der Trend ging dahin, die Kontrolle zu verlieren, anstatt sie zurückzugewinnen.

Bis weitere Informationen darüber veröffentlicht werden, was den Kontrollverlust verursacht hat, ist es nicht möglich zu sagen, was diesen speziellen Landeversuch gerettet hätte.

Das gemeldete Problem ist, dass die Ventile, die den Merlin 1D steuern, eine gewisse innere Reibung (Stiction) hatten, was bedeutete, dass er langsam auf Computeranfragen reagierte. Es wurde befohlen, in eine Richtung zu korrigieren, war langsam, also überkorrigiert. Der Computer befahl eine Korrektur, um das Problem zu beheben, war langsam und in die andere Richtung überkorrigiert. Bis es hereinkam, wie Sie sehen.

Hätte es viel gekostet, die CRS-6-Rückkehrbühne von SpaceX zu stabilisieren, damit sie gut gelandet ist?
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