Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

angeblich ist da die barge zu sehen mit name/type Marmac 300
soll zZ in Port of Jacksonville sein
http://spaceflightnow.com/2014/12/16/photos-spacexs-autonomous-spaceport-drone-ship/

und aus http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=36326.msg1303568#msg1303568

Of note, I see on deck:
1) The landing pad mostly surrounded by an I-beam style structure, to contain the rocket on the pad and/or aid in containing water to aid in cooling the deck surface from exhaust gases

2) 3 of (though probably 4) diesel powered units, grey coloured, c/w fire extinguishers, obviously for the thrustmaster positioning hydraulic units. Also located directly in front of them are 'massive' (relatively speaking) cooler units (likely for the hydraulics, as the engine coolers are self-contained).

3) Binocular set on top of a container, perhaps IR or motion stabilized? Certainly weatherized in an enclosure meant to move

4) 1/2 size Radar and communications containers fore & aft

5) 4 of unknown yellow containers. Likely Diesel fuel though, for the diesel-powered units (as they stand right beside them)

6) 2 of unknown full-size containers, 2 each fore & aft, likely for storage and/or personnel protection from the elements
 
7) the landing surface is surrounded by a railing, strung with galvanized aircraft cable (likely) and/or chain

8_ Some weird looking cherry picker (mfr: TEUPEN), with (rubber?) track drive c/w outrigger legs

9) work lights

 das haben sie auch on board zum inspizieren/sichern ?

quelle
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=35853.msg1303586#msg1303586


der schlepper
http://www.vesseltracker.com/de/Ships/Elsbeth-Iii-527608.html
hat leider  den AIS transponder ausgeschalten während des auslaufens 
 "  Elsbeth III "   in lupe eingeben unter vessel/port
auf http://www.marinetraffic.com/de/
aber
" Go Quest " ist auf SÜD kurs 
richtung PORT of CAPE CANAVERAL ?

edit
"i werd narisch" Go Quest hat umgedreht nun wieder NORD kurs immer unter 5 knoten nur, der schleppt ?
edit
ganz frisch neues HQ bild der barge von spacex gepostet

bzw http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=35853.msg1303618#msg1303618
zum runterladen
rechts unten die schlepper 

deck ist aus HOLZ ? das schaut nicht nach eisen aus ? 
bei landung meerwasser besprüht ?


damit alle landebeine auf der barge sind muss Genau auf 100 feet =30.48 meters landen 

70 haben die beine 170 die verbreiterung der barge
daher ihmo nur 15,24 meters von der mitte weg <<< UFF !

nun macht auch der innere gelbe kreis sinn
das ist der abstand der beine WENN genau in der mitte gelandet wird? 

http://www.spacex.com/news/2014/12/16/x-marks-spot-falcon-9-attempts-ocean-platform-landing

edit
" Go Quest " fährt  zig-zack kurs ,  um GPS zu testen ?  also wieder südkurs dann nordost
ganz langsam nur ~1 knoten
in der nähe der barge ? autonom  die position halten test ?

To complicate matters further, the landing site is limited in size and not entirely stationary. The autonomous spaceport drone ship is 300 by 100 feet, with wings that extend its width to 170 feet. While that may sound huge at first, to a Falcon 9 first stage coming from space, it seems very small. The legspan of the Falcon 9 first stage is about 70 feet and while the ship is equipped with powerful thrusters to help it stay in place, it is not actually anchored, so finding the bullseye becomes particularly tricky. During previous attempts, we could only expect a landing accuracy of within 10km. For this attempt, we’re targeting a landing accuracy of within 10 meters.

A key upgrade to enable precision targeting of the Falcon 9 all the way to touchdown is the addition of four hypersonic grid fins placed in an X-wing configuration around the vehicle, stowed on ascent and deployed on reentry to control the stage’s lift vector. Each fin moves independently for roll, pitch and yaw, and combined with the engine gimbaling, will allow for precision landing – first on the autonomous spaceport drone ship, and eventually on land.

Die Gridfins sind für Auftrieb, wie von mir vermutet.

deck ist aus HOLZ ? das schaut nicht nach eisen aus ? 
bei landung meerwasser besprüht ?

Für mich stützt das Bild die Theorie, daß das Deck ein Gitterrost ist. Man sieht die Kontur des Schwimmkörpers. Es könnte nur die Linie sein, an der die Flügel klappen, aber die Farbe ist unterschiedlich. In der Mitte schimmert die Barge durch, mit irgendwelchen Geräten, außen das Wasser. Man sieht Strukturen an den Enden, die sich im Bild des Decks fortsetzten.

Ich denke bei dem Anblick eher an Steinplatten. Schamott oder sowas.

@Führerschein: Etwas durchlässiges wie Gitter wäre aber ziemlich zwecklos. Der gesamte Strahl des Triebwerkes bei der Landung würde ja das Boot treffen  Aber ich muss dir Recht geben, man scheint konturen des Bootes erkennen zu können ... die aber glaube ich eher zufällig sind ...

...and deployed on reentry...

Wäre schön die Quelle des Zitats wissen zu dürfen. Denn wenn sie vertrauenswürdig ist (zumindest in meinen Augen also von SpaceX direkt) würde es die Informationen der (Fan)grafiken gleich mal relativieren, bei denen die Gridfins nach (!) Reentry ausgefahren werden sollen. Hatte mir schon gestern gedacht, dass Letzteres die Bezeichnung "hypersonic grid fins" ad absurdum führen würde, da dies nur vor dem Reentry der Fall wäre.....natürlich ebenfalls vorausgesetzt die Geschwindigkeitsangaben in der Grafik stimmen.

@Doc Hoschi: die Quelle ist der Post von akku direkt darüber oder nochmal hier:
http://www.spacex.com/news/2014/12/16/x-marks-spot-falcon-9-attempts-ocean-platform-landing

Die Grafiken in der Pressemitteilung haben auch alle eine hohe Auflösung.

To help stabilize the stage and to reduce its speed, SpaceX relights the engines for a series of three burns. The first burn—the boostback burn—adjusts the impact point of the vehicle and is followed by the supersonic retro propulsion burn that, along with the drag of the atmosphere, slows the vehicle’s speed from 1300 m/s to about 250 m/s. The final burn is the landing burn, during which the legs deploy and the vehicle’s speed is further reduced to around 2 m/s.

Auch interessant: es gibt 3 Brennvorgänge bei der Landung.

1. den Boostback (Rückflug bei Land)
2. Bremsbrennvorgang
3. Landbrennvorgang

Zusammen mit dem Start macht das 4 Zündungen zumindestens für das zentrale Haupttriebwerk. Und das bei einem Erststufentriebwerk!

Implikation: die Oberstufe kann vermutlich mindestens genausoviele Zündungen und daher sollten auch komplexe Orbits zumindestens von der Triebwerksseite kein Problem sein.

Siehe da, das sind dann vollkommen andere Werte als in der Grafik:

1300 m/s = 4680 km/h = Mach 3,82 vor dem "supersonic retro propulsion burn".........hach, ich liebe WolframAlpha...
250 m/s = 900km/h  = Mach 0,73 nach dem Brennvorgang und (!) Atmosphärenbremsung....ist das tatsächlich die Endgeschwindigkeit? Doch so hoch?

Wir hatten hier ja schon immer mal versucht abzuschätzen wie hoch die Endgeschwindigkeit des freien Falls der ersten Stufe vor der finalen Zündung ist. Laut Schillrich haben Raumkapseln eine Endgeschwindigkeit in der Atmosphäre von 200-300 km/h. Meine damalige Schätzung von mind. 400 km/h aufgrund der höheren Masse der ersten Stufe wäre eine ziemliche Untertreibung gewesen.

Hmm, wo kommen jetzt konkret die 250 m/s her?

Damals hatte ich "so was simuliert", wobei ein paar heuristische Annahmen zum Cw-Wert, bzw. zum ballistischen Koeffizienten, eingegangen sind:

Jetzt, gerechnet mit dem passenden ballistischen Koeffizienten, habe ich mal "alle wichtigen Größen" erzeugt und in ein Diagramm gepackt (fast wie im Studium ...):



Die Farben helfen, welche Kurve auf welcher Skala abzulesen ist.

Das Geschwindigkeitsprofil ist dasselbe wie vorher.
Anstelle des cw-Werts habe ich jetzt die Sprungfunktion des ballistischen Koeffizienten eingezeichnet, diesmal auch quantitativ. Da der cw-Wert reziprok eingeht, springt die Funktion jetzt "anders herum" bei den Mach-Übergängen.
Der Staudruck an der Stirn der Stufe gibt einen Eindruck, wann und wo die größte aerodynamische Belastung auftritt. Das ist tiefer und nach dem Geschwindigkeitsmaximum, aber noch im supersonischen Bereich, bevor der transonische Bereich durchflogen wird. (Über den Zacken dort, muss ich mir noch Gedanken machen, den die Funktion ist eigentlich stetig ... vielleicht ein Artefakt der diskreten Rechnung.)
Die "gespürte Trägheit" bei der Bremsung .... überrascht ... das sind gerade mal -5,3g, mit der die Stufe im schlimmsten Fall ihre träge Masse spürt. Vielleicht liegt das daran, dass sie oben in der Atmosphäre schon Geschwindigkeit verloren hat und unten nicht mehr so stark gebremst wird. (Das muss ich mal für kompaktere Körper durchrechnen ...).

Die 250 m/s kommen von hier:
http://www.spacex.com/news/2014/12/16/x-marks-spot-falcon-9-attempts-ocean-platform-landing

PS: Das dritte Mal, dass dieser Link hier in diesem Thread heute gepostet wurde. Ich warte auf das vierte Mal...

Ich hatte mich schon während meines letzten Posts an deine Matlab-Simu erinnert. Wegen der 900km/h habe ich aber auch ohne den seinerzeit errechneten Wert meine Zweifel.
Es hilft aber halt alles nix. 
Warten wir das Ereignis des Jahres (sorry, ganz persönliche Meinung) einfach ab.

Aus den Worten dort geht nicht ganz klar hervor, wo die 250m/s gelten (zumindest wenn ich es lese)

followed by the supersonic retro propulsion burn that, along with the drag of the atmosphere, slows the vehicle’s speed from 1300 m/s to about 250 m/s. The final burn is the landing burn, during which the legs deploy and the vehicle’s speed is further reduced to around 2 m/s.

Daraus könnte man lesen, dass nach diesem zweiten Burn 250m/s erreicht werden, samt der Atmosphärenwirkung bis dahin. Wie der Zustand zu Beginn des finalen Burns ist, ist zumindest nicht deutlich formuliert. Vielleicht beschreiben sie hier nur die aktiven Phasen ...
Ich habe mir nochmal das Video angeschaut. Da "wirkt" der finale Fall nicht so schnell, aber es fehlen auch sinnvolle optische Referenzen.

Mit 250m/s hier unten, tue ich mich irgendwie schwer ...

Nebenbei frag ich mich - WIE zünden sie im Gegenstrom ? Hypergol glaub ich nicht. Da müßte man ja zwecks sofortiger großer Flamme solche Mengen einsetzen, daß es dadurch wiederum "Mischphasen" gibt. Hat er die perfekte Laserzündung? Ich find nix dazu. Es kommt doch grad hierbei drauf an, daß man sofort alle Turbulenzen, aber auch stehende Wellen rausdrückt aus der Brennkammer, denk ich mal...

Nebenbei frag ich mich - WIE zünden sie im Gegenstrom ? Hypergol glaub ich nicht. Da müßte man ja zwecks sofortiger großer Flamme solche Mengen einsetzen, daß es dadurch wiederum "Mischphasen" gibt. Hat er die perfekte Laserzündung? Ich find nix dazu. Es kommt doch grad hierbei drauf an, daß man sofort alle Turbulenzen, aber auch stehende Wellen rausdrückt aus der Brennkammer, denk ich mal...

Die Frage ist nicht ob hypergol oder Laserzündung (gibt es noch nicht operationell) oder Pyrozündung, sondern welcher Zustand in der Brennkammer für die Zündung gebraucht wird. Typischerweise gibt es eine Vorlauf des einen Treibstoff, der dann schon etwas Druck erzeugt. Dieser Druck sollte am besten zu einer kritischen Strömung durch den Düsenhals aus der Kammer raus führen, dan ist der Zustand quasi unabhängig von der Umgebung.

Bei der Wiederkehr der Unterstufe entsteht aber ein Staudruck, der allerdings in 100 km Höhe sehr gering ist, da sollte die Zündung kein Problem sein. man könnte dann das Triebwerk laufen lassen und nur weit runterdrosseln bis zur letzten Brennphase.

Sie zünden chemisch mit TEA/TEB, das sind hypergole Treibstoffe. Sie zünden auch für die Landung neu. Aber da ist die Geschwindigkeit und damit der Staudruck nicht mehr hoch. Sie haben offenbar keine Probleme damit.

Also Luftdichte umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit = gleichgute Zündbedingungen ?
Naja leuchtet ein. Ich hätt nur nicht gedacht, daß es in so günstigen Bereichen bleibt.
Gut für Elon 

noch ein foto der barge gefunden, ich  denk das wurde hier noch nicht gepostet



http://www.hjkc.de/_blog/2014/

noch ein foto der barge gefunden, ich  denk das wurde hier noch nicht gepostet

Ein sehr schönes Foto. Man sieht die Streben, die die Flügel stützen. Man sieht sehr gut, daß das Landedeck sehr tief liegt, gut für die Stabilität. Am Anfang habe nicht nur ich gedacht, es liegt viel höher und die Container sind vom Triebwerksstrahl abgeschirmt. Aber das sind sie nicht.  Die Stufe muß ziemlich in der Mitte runterkommen, damit kein Schaden entsteht.

Wenn man das Bild aufhellt, wird an beiden Seiten etwas sichtbar, das die Lagekontroll-Schubeinheiten sein müssen.

Das sind die blauen Teile. Die stecken quasi in den Ecken des Decks.

Das sind die blauen Teile. Die stecken quasi in den Ecken des Decks.

Das sind die Köpfe der Einheiten. Ich meine den Teil, der ins Wasser taucht.

Achso , sorry. Die Einheiten waren hier irgendwo schon mal komplett abgebildet.

Achso , sorry. Die Einheiten waren hier irgendwo schon mal komplett abgebildet.

Ich bin aber auch nicht sicher. Die Köpfe oben und die Teile, die ich unten sehe, stehen nicht in direkter Verbindung, wie in den Bildern gezeigt. Aber es wäre gut möglich, daß die hydraulischen Verbindungen verlängert werden können. Direkt unter den Köpfen scheint mir auch kein Platz für die Teile, die ins Wasser tauchen. Die sind über dem Rumpf montiert.

Hier ist das System nochmal schön beschrieben:
Die Container oben auf dem Deck beinhalten den Hydraulikmotor, die Propeller unten werden hydraulisch angetrieben.



http://www.thrustmaster.net/out-drive-propulsion-unit/portable-dynamic-positioning-system/

(war schon im CRS-5 - Threat verlinkt)