SpaceX-DragonFly

Und weiter gehts! Um die Dragonlandung auf dem Land zu testen, entwickelt SpaceX einen Demonstrator, genannt DragonFly. Siehe FAA Dokumente:
http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/20140513_DragonFly_DraftEA(Public).pdf

    SpaceX's purpose of requesting an experimental permit from the FAA is for SpaceX to test the capability of the DragonFly RLV to execute precision landings on land. SpaceX's need for the experimental permit is to conduct tests to further develop the capability for the Dragon capsule to land, so that it can be reused. One of SpaceX's goals is to reduce the cost of access to space. Being able to resuse Dragon capsule would help meet this goal by eliminating the costs associated with building another capsule

Ich habe gerade keine Zeit weitere Details zu schreiben, vielleicht kann sich ein anderer der Sache annehmen!

Also gibts jetzt nicht nur coole Grasshopper-Videos sondern auch coole Dragon-Landevideos!

Derweil geht in Europa die Debatte zwischen *gähn* und *würg* weiter...

N'abend,

Also gibts jetzt nicht nur coole Grasshopper-Videos sondern auch coole Dragon-Landevideos!

Da wirst du wohl noch ein bißchen warten müssen, denn dies ist nicht die FAA-Genehmigung für die geplanten Kapseltests, sondern lediglich ein Umweltgutachten über die ökologischen Auswirkung auf Luft, Boden und Umwelt von McGregor. Das ist einer der Inputs, die die FAA für eine eventuelle Genehmigung benötigt.

Bis zur tatsächlichen Erlaubnis und dann bis zum ersten Test dauert es also noch...

Ach übrigens: lt. Link sollen die Dragon Tests in McGregor erst beginnen, wenn die Grashopper (F9R)-Tests dort beendet sind.

Gruß
roger50

N'abend,

man schaue sich mal den Ablauf der geplanten Landetest an, besonders die beiden, die ausschließlich mit den Super Dracos erfolgen sollen (Table 2.1-1, Seite 2-1, Full Propulsive Landing):

- Abwurf der Kapsel von einem Hubschrauber aus bis zu 3 km Höhe
- freier Fall
- Zündung der Super Dracos für 5 sec
- weiche Landung

Triebwerke brennen also nur 5 sec um die Fallgeschwindigkeit abzubremsen? Also nix mit gemütlichem Herunterschweben, wie man es in Landeanimationen in Videos sieht? Nö, knall-bumm. Wie hoch ist denn dann die g-Belastung zukünftiger Astronauten? 

Und dann muß man noch hoffen, daß der Zündzeitpunkt stimmt (bei jedesmal unterschiedlicher Masse der Kapsel), denn sonst gibt's entweder einen Haufen Schrott (zu spät gezündet), oder es gibt einen Haufen Schrott, weil die Kapsel die letzten paar Meter wieder frei gefallen ist (zu früh ausgebrannt). Also in beiden Fällen dasselbe Ergebnis. 

Also ich wäre zu feige, um mich da reinzusetzen .... 

Gruß
roger50

Naja wie schnell fällt die Kapsel? Vielleicht maximal 100m/s (=360km/h). Dann in 5 Sekunden macht:

100m/s /5s=20m/s^2=2G. Absolut ertragbar würde ich sagen. Vermutlich ist die Peakbelastung höher, vielleicht bei 4G, jedenfalls nicht mehr als beim Start.

Triebwerke brennen also nur 5 sec um die Fallgeschwindigkeit abzubremsen? Also nix mit gemütlichem Herunterschweben, wie man es in Landeanimationen in Videos sieht? Nö, knall-bumm. Wie hoch ist denn dann die g-Belastung zukünftiger Astronauten? 

Und dann muß man noch hoffen, daß der Zündzeitpunkt stimmt (bei jedesmal unterschiedlicher Masse der Kapsel), denn sonst gibt's entweder einen Haufen Schrott (zu spät gezündet), oder es gibt einen Haufen Schrott, weil die Kapsel die letzten paar Meter wieder frei gefallen ist (zu früh ausgebrannt). Also in beiden Fällen dasselbe Ergebnis. 

Also ich wäre zu feige, um mich da reinzusetzen .... 

Gruß
roger50

Man muß die Zahlen mal in Ruhe betrachten. Was da ablaufen soll, ist etwa vergleichbar mit einem Formel 1 Rennwagen, der nach der langen Geraden in die Kurve einbremst. Das machen die Fahrer viele hundert mal pro Rennen, nach Augenmaß und mit dem Fuß auf dem Bremspedal. Für moderne Sensorik und mit Computersteuerung dürfte das keine allzu große Herausforderung sein. Man wird hier auch Grenzwerte austesten. In der Praxis wird wahrscheinlich deutlich mehr Treibstoff zur Verfügung stehen, so daß man früher und sanfter abbremsen kann, mit genug Zeit, auf Ersatztriebwerke umzuschalten, wenn es nötig wird.

Für das Manöver stehen zwei redundante Systeme von je 4 SuperDraco zur Verfügung. Die Redundanz dürfte sogar noch viel besser sein. Es wird genügen, wenn von jedem der vier Paare eines funktioniert. Und druckbetriebene Triebwerke sind ZIEMLICH zuverlässig.

Die geplanten Versuche

Vier verschiedene Landemethoden werden ausgetestet.

1. Mit Triebwerks-Unterstützung 2 Versuche

Abwurf von einem Helikopter aus bis zu 3km Höhe, Fallschirme einsetzen, die Triebwerke feuern 5 Sekunden für die weiche Landung.

Also 5 Sekunden um die Landung weicher zu machen. Viel ist da nicht erforderlich und nötig zum Überleben ist es auch nicht.

2. Reine Triebwerks-Landung 2 Versuche

Abwurf von einem Helikopter aus bis zu 3km Höhe, keine Fallschirme. Triebwerke feuern 5 Sekunden für die weiche Landung.

Sportlich, dazu der Formel 1 Vergleich.

3. Hopping (hüpfen), Landung mit Triebwerks-Unterstützung. 8 Versuche.

Starten vom Boden mit SuperDraco, Fallschirme einsetzen und Landung mit Triebwerks-Unterstützung.

Ähnlich wie beim Pad-Abort, aber sicher weniger stark beschleunigend. Triebwerke feuern insgesamt 25 Sekunden.

4. Hopping (hüpfen) nur mit Triebwerken 18 Versuche.

Abheben, schweben und Landen mit den Triebwerken. Triebwerke feuern insgesamt 25s.

Mich irritiert etwas, daß bei 1/2 und 3/4 die Triebwerks-Laufzeiten jeweils gleich sind, trotz Nutzung bzw. nicht Nutzung der Fallschirme. Ob das so stimmt?

Der Schwerpunkt liegt auf reiner Triebwerks-Landung mit 2+18 Versuchen. Es ist offensichtlich das, was angestrebt wird.

Insgesamt sind das 30 Flüge, hoffentlich immer mit dem gleichen Gerät.

Gibt es schon Infos ab wann mit dem Testprogramm begonnen wird ? Noch 2014 ?

Das soll dieses und nächstes Jahr stattfinden, los geht es nach der Beendigung der F9R Tests in McGregor.

Eine Herausforderung sehe ich darin, dass hier extrem giftiger Treibstoff geladen wird im Gegensatz zu Grasshopper. Das dürfte höhere Sicherheitsanforderungen notwendig machen.

Natürlich wird bereits das Draco und SuperDraco in McGregor getestet aber da sind nur Bodentests und die Triebwerke fliegen da nicht durch die Gegend.

So ähnlich könnte es aussehen:

Parachutes with Retro Rockets

NSF Artikel:
http://www.nasaspaceflight.com/2014/05/faa-moves-closer-spacex-permit-dragonfly-testing/

Ende 2014 soll es erste Tests geben.

Und es soll Redundanz im Antriebssystem geben laut Artikel, wie ich es neulich schon spekuliert habe. Es gibt insgesamt 8 SuperDraco-Triebwerke, vermutlich braucht man nur eins (statt 2) pro Seite. Es kann also mindestens ein Triebwerk ohne Problem ausfallen, bei nur 25% Schubverlust.

Bei NSF hat Mitglied modemeagle ein paar Kalkulationen angestellt und als pdf an seinen Beitrag angehängt. Hier ein Link zu seinem Beitrag. Wirklich interessant.

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=34800.msg1204484#msg1204484

Ein paar Daten daraus.

Fallgeschwindigkeit in Bodennähe nur ca. 60 m/s nach Hubschrauberabwurf aus 3km Höhe.

Daraus und aus den Leistungsdaten der SuperDraco hat er dann Szenarien mit verschiedenen Bremsschüben berechnet. Die geladene Treibstoffmenge hat er aus dem hier schon diskutierten Dokument entnommen.


Leistung der SuperDraco:                100%        50%            20%

Bremsbeschleunigung:                        8,03g       4,56g          2,46g
Höhe bei Beginn der Bremsung:         24,92m    51,27m      181,96m
Bremsdauer:                                         0,87s      1,82s           7,52s
verbleibendes delta-v bei Landung:     333m/s    328m/s      285m/s


Man wird sich also wohl eine recht weiche Landung gönnen können. Aber selbst dann ist es freier Fall bis 180m und erst dann einsetzen der Bremsung.

Geht das dann immer ohne Fallschirm?
OK, die Triebwerke genügen wohl, aber mir wäre es wohler wenn das Ding erstmal am Fallschirm runter schwebt. Ich denke 60m/s ist zwar nicht sooo schnell, aber mit Fallschirm wohl eher unter 10m/s.

Geht das dann immer ohne Fallschirm?
OK, die Triebwerke genügen wohl, aber mir wäre es wohler wenn das Ding erstmal am Fallschirm runter schwebt. Ich denke 60m/s ist zwar nicht sooo schnell, aber mit Fallschirm wohl eher unter 10m/s.

Beides geht. Elon Musk hat heute nacht erwähnt, daß sie in einer Höhe, wo noch Fallschirmeinsatz möglich ist, die Triebwerke nochmal testfeuern. Nur wenn alles in Ordnung ist, geht es weiter mit Triebwerkslandung, wenn nicht, werden die Fallschirme eingesetzt. Und selbst danach kann noch der Ausfall von mindestens zwei Triebwerken kompensiert werden für weiche Landung.

Übrigens habe ich mir die Laufzeit der Triebwerke in der Animation angesehen. Danach würden sie bis zur Landung ca. 20s laufen. In der Kalkulation von modemeagle sind es selbst in der ganz sanften Variante mit nur maximal 2,5g nur 7,5 Sekunden. Wie tief können sie drosseln und wollen sie wirklich die Triebwerksphase so lange hinziehen, bis der Tank fast leer ist? Man kann davon ausgehen, daß viel mehr Treibstoff vorhanden ist, als gebraucht wird.

Maximale Genauigkeit, Elon Musk hat Landung auf einem Hubschrauber-Landeplatz erwähnt, ist nur bei reiner Triebwerkslandung möglich. Bei starkem Wind wird Landung mit Fallschirmen auch viel gefährlicher als mit Triebwerken.

Es sollte aber schon seit der ersten Animation zur Wiederverwendbarkeit klar sein, dass nicht immer alles so realisiert wird, wie es dort gezeigt ist (Landebeine sehen vollkommen anders aus, Beine klappen schon sehr früh aus, Zündung des Landetriebwerks ebenfalls schon sehr früh).
Es sieht eben schon zu Demonstrationszwecken einfach viel besser aus, wenn der Abstieg über einen eher großen Zeitraum mit laufenden Triebwerken über die Bühne geht.

Die FAA hat die finale Umweltprüfung veröffentlicht:
http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ast/media/DragonFly_Final_EA_sm.pdf

Wenn ich das so lese....
Erkenntnis :
- die Amis haben die empfindlichsten Ohren der Welt
- der Umweltschutz hat die höchste Priorität auf der ganzen Welt
 
Nee war'n Scherz - aber jedenfalls sind die Anforderungen an SpaceX doch schmerzhaft hoch und damit alles verteuernd, oder seh ich das falsch ?

Besondere Einschränkungen (außer in Bezug auf den Schreikranich) konnte ich in der Kurzfassung der Kriterien nicht finden. Meistens wurden keine größeren Änderungen ggü. der jetzigen Nutzung festgestellt.  Nur auf den Schreikranich (Whooping crane) müssen sie besonders Acht geben. Der kann sogar einen Start verhindern.


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Da sind ja einige Maßnahmen (Kanada/Texas) in letzter Minute vor dem Aussterben getroffen worden....
Also Elon - paß gut auf 

Ehrlich gesagt wundert es mich ein wenig, dass sie Dragonfly da einfach so testen dürfen. Schließlich verwendet Dragonfly Hydrazin und Distickstofftetroxid, alles andere als gesund und bei einem Crash könnte selbiges frei gesetzt werden und eine rote Wolke produzieren. Aufgrund aktueller Ereignisse aus Russland und China wissen wir ja, dass das nicht so gesund ist...

Meiner Meinung nach wäre ein weniger giftiger Antrieb - auch mit der Perspektive auf bemannte Verwendung - die bessere Wahl gewesen, auch wenn es ordentlich Performance gekostet hätte.

Dragonfly erreicht Texas, bald geht es los:
http://www.nasaspaceflight.com/2015/10/spacex-dragonfly-arrives-mcgregor-testing/

Klasse, das wird wieder spannend  . Freue mich schon auf die Videos.

Da werden die Kühe wieder herumflitzen. 

Klasse, das wird wieder spannend  . Freue mich schon auf die Videos.

Allerdings. Seit dem Falcon Fehlstart gibts einen Mangel an coolen Videos.

Bin nur mal gespannt auf nächstes Jahr und 2017, vielleicht geht es uns dann mit der F9 so: ..was nur ein F9 Start die Woche, die FH braucht noch drei Wochen länger. (Kommentar, so was langweiliges, jede Woche ein F9 Start...)