JCSAT-14 auf Falcon 9v1.2

@Prodatron
Ja, ich habe die Daten vom Video genommen. Ich habe dafür jedes 30. Frame als Grundlage genommen. Die Daten habe ich per Hand abgeschrieben.

@stillesWasser: Ja ich hätte Interesse dran. Im Moment werde ich alles mit OpenOffice aus. Ich hatte eigentlich vor, das ganze mit PHP zu machen und mit JGRAPH dann die Grafiken zu erstellen. Sobald das fertig ist, könnte man das mit Daten füttern. Zu viele Daten sind eigentlich nicht schlimm, man muss dann entsprechend glätten bevor man die Daten verwendet. Schwer wird nur, daß die Höhe im Video so ungenau (gerundet) ist und die geglättet auch nicht besser werden kann. Ich habe daher aus Geschwindigkeit und Höhe den Winkel der Rakete ermittelt, diesen Stark geglättet (da der sich nur sehr langsam ändern kann) und dann mit Geschwindigkeit und Winkel die Höhe neu berechnet. Damit kann man viel besser arbeiten. Richtig interessant wird das, wenn man die Daten von allen Flügen nimmt (Sofern vorhanden? keine Ahnung ab wann es die Daten gibt)


Derzeit füge ich gerade gerade die Kräfte hinzu. Mein Ziel ist es, anhand der Daten im Bild, auszurechnen, wie viel Kraft ein Triebwerk hat. Allerdings habe ich mich im ersten Versuch dabei irgendwo verrannt. Der Starschub ist ca. 750 kN, der Vakuumschub jedoch 1500 kN, das ist unmöglich. Da ist aber die Zentripetalkraft noch nicht mit eingerechnet und ich glaube ich habe Fehler gemacht beim Wechsel als ich von Sekundendaten auf 4-Sekundendaten gewechselt bin. Ein zweiter Versuch folgt demnächst.


Oben im Bild: Die Erdanziehungskraft zieht die Rakete nach unten. Die Zentripetalkraft zieht sie nach oben. Während der Brennpause ist die Zentripetalkraft  kleiner als die Erdanziehungskraft. Trotzdem steigt die Rakete, da sie eine Parabel fliegt.

Vielleicht würde es Sinn machen, sowas wirklich im Falcon 9 Thema zu machen, vor allem, wenn man noch die anderen Flüge mit rein nimmt.
Abgesehen davon sucht man dort eher, wenn man später nach solchen Auswertungen sucht.
Oder gar ein eigenes Thema.

Ansonsten. Ja ich wäre auch an den Daten interessiert, hab auch ein paar Ideen.

Grüße aus dem Schnee

Im Bild oben sieht man den Luftwiderstand der Rakete. Ob die Skalierung vom Luftwiederstand stimmt weiß ich nicht, da der cw-Wert mit 1,2 geraten werden musste.

Der Luftwiderstand und damit der cw- (oder cd-) Wert hängt stark von der FLug-Machzahl ab. Das MAximum ist bei Ma=1. Die Annahme 1,2 konstant ist möglicherweise stark falsch. Abe rohne genauere Geometriedaten kann man den fast nicht abschätzen. Welche Bezugsfläche wurde denn genommne.

Ich bewundere euren Eifer aus den Daten im Video die Flugbahn zu rekonstruieren. Alle Achtung !!

Ich fänds klasse, wenns hier einen allgemeinen Flugdatenthread gäbe, nicht zwangsweise nur für Falcon Starts sondern allgemein!

Problematisch wird wirklich noch sein, die Flugdaten zu fitten, das hat mir bei ich glaube Jason-3 ordentlich Kopfschmerzen bereitet und dann hatte ich nicht den Nerv, daran weiter zu arbeiten. Das war auch der Grund, warum ich mich jetzt heute mal damit beschäftigt habe, mir die Daten selbst aus dem Video zu holen, dadurch hab ich mehr Spielraum.

Sobald ich mal glatte Daten habe, lässt sich das Vorgehen gut auf alle anderen Flüge anwenden, da kann man dann gut Vergleiche ziehen! Ich werd dann auch gerne hier alle Daten zur Verfügung stellen, kann allerdings dauern, hab unter der Woche kaum Zeit für so Spielereien... Hoffentlich klappt das halbwegs so, wie ich mir das vorstelle

Via reddit.com/r/spacex bin ich auf diese Auswertung gestoßen: https://www.flightclub.io/results/?code=JC14

Da geht es auch um die erste Stufe. Nach dieser Auswertung hat die erste Stufe nur 25 Tonnen gebraucht um sich nach der Stufentrennung auf dem Drohnenschiff zu landen, das finde ich schon sehr erstaunlich. Bei meiner Performancerechnung im Wiederverwendbarkeitsthema bin ich von 40 Tonnen ausgegangen, die für eine Seelandung notwendig sind.

Ich hoffe es wird jetzt nicht zu Offtopic. Einerseits sind es "nur" noch Formeln, anderseits geht es um die Flugdatenauswertung von JCSAT14... Vielleicht wäre es wirklich gar nicht so schlecht, für die Flugdatenauswertung  einen eigenen Thread auf zu machen?

Der Luftwiderstand und damit der cw- (oder cd-) Wert hängt stark von der FLug-Machzahl ab. Das MAximum ist bei Ma=1. Die Annahme 1,2 konstant ist möglicherweise stark falsch. Abe rohne genauere Geometriedaten kann man den fast nicht abschätzen. Welche Bezugsfläche wurde denn genommne.

Ich habe als erstes die Luftdichte berechnet. Dafür habe ich die Barometrische_Höhenformel 1,29*(1-6,5*Höhe/288)^5,255 von Wikipedia verwendet. Damit fällt die Dichte bei 29 km auf < 0,01 kg/m³. Jedoch habe ich hier weder Luftfeuchtigkeit noch Lufttemperatur mit beachtet.

Dann habe ich den Strömungswert für einen Zylinder genommen. CW = 1,2 und mit der Formel  Strömungswert*Dichte/2*Fläche*Geschwindigkeit^2 den Reibungswiderstand berechnet. Den Druckwiderstand habe ich außen vor gelassen.

Auch den Wellenwiderstand ab Überschall habe ich außen vorgelassen.

Guten Morgen,

die Cw-Werte im transonischen und supersonischen Bereich kann man bei einfachen Geometrien aus dem Wert im Unterschall heuristisch schätzen. Für meine Rechnungen damals hatte ich eine Sprungfunktion angenommen  Überschall 1,6 --> transonisch 3,2 --> Unterschall 0,8:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=10338.msg316596#msg316596


@Hugo:
cw=1,2 gilt für den quer angestömten Zylinder. Schau mal hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient. Da sind gute Beispiele gelistet. Bei Längsanströmung gilt im Mittel 0,8.

In den Beschleunigungsdaten ist zwischen 51 und 61 Sekunden ein deutliches "Loch" erkennbar. Was ist das? Hat da ein Triebwerk Schluckauf gehabt?

Vielleicht ist die Rakete da durch Höhenwinde geflogen und man hat den Schub wegen performance oder struktuerellen Gründen gedrosselt? Aus den FlightClub Daten auf Reddit wird ersichtlich dass zwischen 42 und 70 Sekunden der Anstellwinkel der Rakete zwischen -6 und +3 Grad pendelt. Solche Änderungen des Anströmwinkels kann ich mir nur durch Seitenwinde erklären. Bei Flügen zuvor hatte man jedenfalls Ähnliches gesehen.

Wobei ich davon ausgehe dass negative Anstellwinkel aerodynamisch ungünstig sind und die Lageregelung dagegen ansteuert. Ideal ist vermutlich ein leicht positiver Anstellwinkel wie man es ab 80 Sekunden sieht - zumindest sollte das für den späteren Flugverlauf gelten, wenn die Rakete zunehmend horizontal fliegt.

Zitat von: Hugo am 08. Mai 2016, 02:35:19

In den Beschleunigungsdaten ist zwischen 51 und 61 Sekunden ein deutliches "Loch" erkennbar. Was ist das? Hat da ein Triebwerk Schluckauf gehabt?

Vielleicht ist die Rakete da durch Höhenwinde geflogen und man hat den Schub wegen performance oder struktuerellen Gründen gedrosselt?[...]

Ich denke da hat man, kurz vor MaxQ, Gas rausgenommen um MaxQ etwas in großere Höhe und damit dünnere Luft hinauszuzögern.

So, wie versprochen hier die ausgelesenen Daten:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1dYus6wODDU65if16TtdEhifLNL5rqTN71bZbJVCKBpU/edit?usp=sharing
Hoffentlich klappt das mit dem Link, hab vorher noch nie Google Docs verwendet...

Es ist in den Daten gut zu sehen, dass es öfters Ausreißer gibt, da stimmen die Werte offensichtlich nicht. Das ergibt sich durch Fehler in der Bilderkennung. Ich hab zwar danach nochmal ein kleines python Script über die Ausgabe laufen lassen, aber das selektiert nur syntaktisch falsche Werte raus.

Außerdem habe ich nicht die Zeit mit ausgelesen - dass hat für mehr Fehler als Nutzen gesorgt - sondern stattdessen wird die Framenummer mit angegeben. (Dabei ist Frame 0 willkürlich paar Sekunden vor dem Start). Um auf die Zeit in Sekunden zu schließen muss man also die Framenummer des Liftoffs (erster Frame bei dem v>0 ist) von der eigentlichen Framenummer abziehen und * 30 rechnen (da das Video mit 30fp/s aufgenommen wurde).

Vor allem bei den Geschwindigkeiten sind einige Artefakte drin, man muss hier also noch fleißig aussortieren aber da ja hier mehrere Leute Interesse an den Daten hatten und ich nicht weiß, wann ich dazu komme diese Selektion zu machen, dachte ich mir, ich stell das erstmal so zur Verfügung.

Viel Spaß damit 

du meinst sicher km/h ?

@stillesWasser: Cool, danke Dir! TOP Arbeit, das mit OCR zu machen. Fehlerhafte Werte kann man sehr einfach aussortieren.

- Modus von 7 werden: Ist bei sich gleichmäßig verändernden Daten absolut perfekt
- Gleitender Durchschnitt: Ist perfekt um ein "Grundrauschen" in Daten zu entfernen. Das hat SpaceX aber schon gemacht (Sieht man als Stufe2 wieder Funkkontakt hat)
- Summe von 5 Werten minus Max-Wert minus -Min-Wert geteilt durch 3. Ist möglich, erlaubt aber MAXIMAL einen Fehler in 5 Daten. Glättet ein wenig besser.

Zu guter letzt könnte man die Daten auch mehrfach glätten mit verschiedene Methoden.


Edit: Ich glaube, es wird schwer, an einigen Stellen sind leider mehr Fehlerhafte als korrekte Werte: Shit...

14426   1194551   170
14431   19467   170
14436   194753   170
14441   19431   170
14446   19503   170
14451   1951   170
14456   19527   170
14461   1953   170
14466   1954   170
14471   19562   170
14476   195751   170
14481   19585   170
14486   19606   170

Sie kommt 



www.facebook.com/SpaceX

Sie kommt 

Angeblich heute Abend soll sie in den Hafen einlaufen.

Sehr "hoher" Wellengang 

Videos von der Landeplattform


https://www.youtube.com/watch?v=LHqLz9ni0Bo

Beeindruckend wie die Stufe da runter kommt

Sie scheint auch wieder etwas seitwärts zu rutschen und in der letzten Einstellung scheint die Stufe noch etwas nachzuschwingen...?

PS: Volume hochdrehen

Man sieht wunderschön wie in 1:02 min noch 3 Triebwerke feuern und 1,5 Sekunden vor Tochdown die zwei äußeren abgeschalten werden und die Stufe mit einem Triebwerk landet.

JCSAT-14 Falcon9 returns to port by Michael Seeley, auf Flickr

JCSAT-14 Falcon9 returns to port by Michael Seeley, auf Flickr

Mehr Bilder hier: https://www.flickr.com/photos/mseeley1/26858698151/in/album-72157668111307496/

Videos von der Landeplattform


https://www.youtube.com/watch?v=LHqLz9ni0Bo

Beeindruckend wie die Stufe da runter kommt

Sie scheint auch wieder etwas seitwärts zu rutschen und in der letzten Einstellung scheint die Stufe noch etwas nachzuschwingen...?

PS: Volume hochdrehen

Geiles Video! 

Die leicht grünen Lichtblitze nach der Landung (in der dritten Ansicht am Ende des Videos sichtbar) sind wohl das Ablassen des hypergolen Zündmittels TEA-TEB (Triethylaluminium-Triethylboran). Dieses Zündmittel wurde laut Wikipedia auch beim F-1 Triebwerk der Saturn V benutzt. Einen grünen Blitz sieht man auch immer bei der Zündung der Triebwerke beim Start.

Der Brand nach der Landung ist schon etwas stärker. Ich vermute, dass die Unterverkleidung der Rakete gewechselt werden muss, laut reddit sollen die Landebeine vorerst bei jedem Start gewechselt werden.

Nachtrag: Bild von reddit: (http://imgur.com/a/SnH0t)

Videos von der Landeplattform

Interessant: Wie man an der ersten Kamera-Aufnahme sehen kann, dauert der Landing-Burn mit 3 Triebwerken ca. 14 Sekunden!
Im Dezember bei der Land-Landung mit einem Triebwerk waren es ca. 34 Sekunden (siehe

https://www.youtube.com/watch?v=rU7cV2nqi80 ab 1:23).
Um Treibstoff zu sparen müßten die 3 Triebwerke dann aber schon stärker gedrosselt worden sein, sonst hätten die in den 14 Sekunden ja mehr verbrannt als das einzelne in 34 Sekunden.

Laut NSF läuft Kerosin aus der gelandeten Stufe aus.

Nun ich vermute das führt an der ein oder anderen Stelle zu Verbesserungen, immerhin hat man eine gelandete Stufe mit dem Problem.

Ob das überhaupt ein Problem ist müssen wir erst mal sehen

Noch eine Preisfrage: woran erkennt man, wieviel Treibstoff bei der Landung zur Verfügung stand? Man betrachte dazu dieses Bild:
Two Falcons by Michael Seeley, auf Flickr

CRS-8 links, JCSAT-14 rechts.

Noch eine Preisfrage: woran erkennt man, wieviel Treibstoff bei der Landung zur Verfügung stand?

Und was gibt es zu gewinnen. Eine gebrauchte Erststufe?

Ich kann deine Frage auch anhand der Bilder nicht beantworten, aber die JCSAT-14 Erststufe sieht für mich vor allem am oberen Ende deutlich verkohlter aus als die andere. Kommt wohl vom GTO Orbit.