Wiederverwendbarkeit des Fairings

Geniale Konstruktion! Und wenn ich es richtig sehe ist das nicht Port Canaveral, sondern an der kalifornischen Westküste.
Somit würde die Bergung des Fairings noch vor Ende des Jahres (bei Iridium-4) nichts im Wege stehen. 

Ich lass mich da gerne eines besseren belehren, ist das wirklich Westküste?

Oh ja ... das Schiff liegt an der Westküste. LA
https://www.marinetraffic.com/en/ais/details/ships/shipid:3439091/mmsi:338358000/vessel:MR.STEVEN

Die Idee funktioniert beim Menschen also dürfte es mit dem Netz auch bei der Nutzlastverkleidung klappen. Außerdem hat die Nutzlastverkleidung im Gegensatz zum Menschen einen Fallschirm:

https://www.youtube.com/watch?v=GaANi96Z-Wg

PS: Amerikaner sind manchmal verrückt.

Die Mr. Steven war bereits früher bei einer F9-Seelandung beteiligt, damals allerdings ohne die "Fangarme". Evtl. hat man damals schon mal geübt, ob sich das Schiff entsprechend positionieren läßt. Das Schiff ist relativ schnell, ca. 35 km/h *, und extrem wendig mit den 3 Bugstrahlrudern.

Robert

edit: Es war der KoreaSat 5a.

Der Container mit dem darauf montierten Radardom ist auch zusätzlich aufgestellt worden.

* Korrigiert, das Schiff hat tatsächlich eine Höchstgeschwindigkeit im unbeladenen Zustand von fast 60 km/h (!).

Ich tippe auch auf Netz.

Was ist denn mit der "Hüpfburg" (bouncy castle), von der früher immer mal die Rede war? Könnte das nicht auch sein, dass diese vier Arme eine große aufblasbare Konstruktion aufspannen, in der die Fairings dann weich landen?

Ich denke, es spricht nichts gegen ein Netz wie im Zirkus. Das lässt sich auch schneller absenken, um eine Fairinghälfte daraus zu bergen, während die zweite noch im Anflug ist.

Ich dachte auch erst das sie eine Art "Hüpfburg" verwenden.

Die vier Arme hätte man aber nicht benötigt um so etwas stabil zu halten.
Da hätte es sicher eine gute Verankerung von unten getan.

Das Netz hat einen entscheidenden Vorteil.
Man verfängt sich darin.
Vielleicht ist da die Wahrscheinlichkeit geringer, das Wind und Wetter die Fairing wieder wegreißt nach der Landung.
Wir werden sehen.

Ich hoffe sehr, dass wir Videos davon zu sehen bekommen :-)

Ich denke auch, ein großes Netz macht Sinn. Dort können dann beide Fairing-Hälften hinein fallen. Geschützt durch kleine "Airbags" aka "Hüpfburg". Ich glaube, zum "Bergen" der ersten Hälfte ist keine Zeit. Die zweite wird ja nur wenige Sekunden später kommen. Aber vielleicht kann dort auch eine Dragon rein fallen. Dann wird sie nicht naß und kann besser Recycled werden.

Ich denke mal, es dauert mehrere Stunden, bis die beiden Teile unten ankommen.

Bei einer Sinkgeschwindigkeit von beispielsweise 3 m/sec in der dichteren Atmospäre braucht es für die letzten 10 km immerhin fast eine Stunde. Da kann man durch unterschiedliche Flugprofile viel Zeit schinden zwischen beiden Landungen.

Das Einfangen einer Dragon ist natürliche eine gute Idee, wenn man schon so ein Schiff zur Verfügung hat. Das Problem ist da natürlich, dass man den Aufsetzpunkt der Kapsel vorher kaum genau festlegen kann.


... es gibt hier ein Reklame-Video des Antriebs-Herstellers, in dem auch die Mr. Stevens in Fahrt zu sehen ist (ab ca. 1:20).


https://www.youtube.com/watch?v=JMj2WaSFZ2E

Ich denke mal, es dauert mehrere Stunden, bis die beiden Teile unten ankommen.

Bei einer Sinkgeschwindigkeit von beispielsweise 3 m/sec in der dichteren Atmospäre braucht es für die letzten 10 km immerhin fast eine Stunde. Da kann man durch unterschiedliche Flugprofile viel Zeit schinden zwischen beiden Landungen.

Das glaube ich auch, zumal die Fairringhälften ja auch noch zumindest sowas wie Steuerfallschirme benötigen. Da kann man mit einem "benetzten" schnellen Schiff wahrscheinlich wirklich drunter fahren und die Hälften im Flug auffangen.

Das mit dem Netz macht meiner Meinung nach auf See auch deutlich mehr Sinn als eine aufblasbare Konstruktion. Die würde es wahrscheinlich entweder vom Deck wehen, oder wie ein gigantisches Segel wirken und den Vortrieb des Schiffes extrem behindern.

Falls da wirklich Fairringhälften live in ein Netz gesegelt kommen, wird das aber das Raumfahrtvideo des Jahres.

Und Ende des nächsten Jahres bringt SpaceX dann ein Video "How not to land fairings"  .

Man wird kaum in 10km Höhe den Gleitschirm öffnen, den da hat man noch unter 30% vom Luftdruck in Wasserhöhe.
Die Dinge sind zwar absolut nicht gerade leicht, aber die Flächenbelastung ist eher gering.
Besser ist es zu warten bis das Ding vielleicht in 6000m Höhe ist und schon viel an Geschwindigkeit verloren hat.
Typischerweise haben echte Gleitschirme heute eine Gleitzahl von besser als 9, was aber für diese Anwendung sicher wenig Sinn ergibt. Ich würde da eine Konstruktion wählen die maximal einen Gleitwinkel in Bodenhöhe von 4 hat, das reduziert die Gefahr das es vom Wind weggeblasen wird. Typischerweise sind solche Geräte über 50km/h schnell, aber es ist recht einfach einen Punkt genau zu treffen solange sich der innerhalb des Gleitwinkels liegt.
Die Vertikalgeschwindigkeit vor dem Landeanflug, aber schon unter 500müNN wird ca. -3,5m/s betragen. Ich schätze die Gesamtzeit vom öffnen bis zur Landung auf 30-45min. Der Aktionsradius dürfte um die 15km liegen.
Verwenden sie einen Schirm mit höherer Gleitzahl, z.B. 7, dürfte der Radium auf über 25km steigen und die Zeit auf über eine Stunde steigen, aber das ist natürlich nicht ungefährlich wegen dem flachen Winkel beim Anflug auf das Schiff.
Alternativ bleibt noch eine Vorrichtung um beim Endanflug die Spannweite keiner zu machen.

Die Gleitzahl wird allerdings kaum durch die Schirme beeinflusst, diese dienen im Wesentlichen der Steuerung der Fairing-Hälften und zwar sowohl der horizontalen Ausrichtung als auch dem dynamischen Auftrieb bzw. der optimalen Sinkgeschwindigkeit um ein Ziel in einer bestimmten Entfernung zu treffen.

SpaceX hat während der letzten Fairing-Returns sicherlich eine Menge Daten (und Videos?) gesammelt, erstaunlich, dass selbst seitens der Crews der gecharterten Schiffe keinerlei Infos zu den Vorgängen "geteilt" wurden. Da gibt es wohl ziemlich klar formulierte Knebelverträge.

Robert

Moin,

die Mr. Steven, also das Schiff, dass eine Fairinghälfte in einem Netz auffangen soll, hat sich gestern kurz vor Mitternacht UTC auf den Weg gemacht. Kurs Süd bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von knapp 30 km/h. Südlich der Insel San Clemente sind sie auf SSW-Kurs gegangen und haben danach anscheinend ihr AIC AIS-Ortungssystem abgeschaltet. Das ist bei den SpaceX-Schiffen* üblich im zeitlichen Umfeld eines echten Einsatzes.

Robert

* bzw. bei den von SpaceX gecharterten Schiffen wie bspw. den Hochseeschleppern.

Die Gleitzahl wird allerdings kaum durch die Schirme beeinflusst, diese dienen im Wesentlichen der Steuerung der Fairing-Hälften und zwar sowohl der horizontalen Ausrichtung als auch dem dynamischen Auftrieb bzw. der optimalen Sinkgeschwindigkeit um ein Ziel in einer bestimmten Entfernung zu treffen.
...

Das stimmt so nicht Robert, ich fliege seit 2002 Gleitschirm und bei dem Sport ist Gerätekunde schon ein sehr wichtiger Teil der Ausbildung.
Ein Fairing mit Gleitschirm wird sich sehr ähnlich dem Verhalten sein das ein Pilot mit Gleitschirm einnimmt.
Hier ist es so, dass man generell sagen kann, dass je höher die Gleitzahl ist, je weniger Einfluss hat die Nutzlast.
Die Geschwindigkeit ist dann noch vom Flügelprofil und der Flächenbelastung abhängig, aber generell ist hier mehr Geschwindigkeit (>45km/h) gefährlich, weil das bei Turbulenzen schnell zu einer Zerstörung des Flugprofils führt.
Sowas ist dann ohne einen guten Piloten leicht sehr gefährlich wenn der Schirm nicht mehr aufgeht.
Wenn das Schiff 35km/h schnell fahren kann, ist das ziemlich genau die durchschnittliche Geschwindigkeit eines sehr eigensicheren Gleitschirm.

Nein Klakow,

der dynamische Auftrieb in diesem Gespann wird hauptsächlich von der Aerodynamik der Fairinghälfte bestimmt. Die von mir vermuteten Gleitschirme (zwei oder drei) dienen der Steuerung, insbesondere auch des Anstellwinkels, mit dem der Gleitwinkel eingestellt werden kann. Ein Mensch der an einem Schirm hängt, hat ganz offensichtlich andere aerodynamische Eigenschaften als eine Fairing-Halbschale.

Robert

Sorry, aber das kann so nicht funktionieren, wenn das Ding nicht mit mindestens 20km/s horizontale Geschwindigkeit  schnell fliegt reist die Strömung ganz leicht ab und dann gehen Schirme in den Sackflug über und man kann nicht mehr steuern. Egal in welcher Lage das Fairing von einem Schirm getragen wird, da ist jeder Auftrieb nur ein Hindernis bei der Steuerung. Sowas kann man nur so optimieren, das der Fairing so wenig wie möglich stört.
Die Fairinghalbschale wird mit großer Sicherheit mit der Wölbung nach unten in Flugrichtung mit der oberen Fairingspitze voran am Gleitschirm hängen. Es werden auch sicher nicht mehr als einer genutzt werden, das wäre aerodynamisch sonst Wahnsinn.

Hallo Klakow,

ich denke wir gehen von unterschiedlichen Konzepten aus. Nach meiner Einschätzung werden nur kleine Gleitschirme zur Steuerung eingesetzt, während der dynamische Auftrieb im Wesentlichen von der Fairing-Hälfte erfolgt. Ich denke mal, wir werden die Konstruktion hoffentlich bald in echt sehen können.

Robert

Aerodynamik ist eine Wissenschaft und kein Glaube, Ich fliege nun 15 Jahre und kenne mich mit Gleitschirmen und ihrer Technik gut aus, dass was du vorschlägst geht einfach nicht.
Die Technik von Gleitschirmen hat sich aus lenkbaren Fallschirmen endwickelt, damals war das im eigenglichen Sinn kein Fliegen den es lag keine laminare Strömung an. Bei den ersten Schirmen sagte man nicht umsonst deren Gleitwinkel war 1 zu Stein.
Erst so um 1995 wurde das langsam ein Flügel und damit ging die Gleitzahl nach oben.
Heute gibt es sogenante schulungsgeeignete Schirme bis zu Wettkampfschirmen.
Die ersten haben eine sehr hohe kappenstabilität sind relativ langsam und eher relativ kleine Gleitzahl (über , die anderen verlangen einen sehr guten Piloten sind viel schneller mit Gleitzahl über 10.
SpaceX wird sicher keinen Schirm auf Wettkampfbasis verwenden und braucht auch keinen Gleitwinkel von 8, man kann dann schwereres Tuch nehmen und dickere Leinen.
Die projezierte Spannweite dürfe um die 20m sein und die Schirmmasse ca. 100kg.
Ich bin mal gespannt ob sie das Ding selber herstellen, falls man das je erfährt.

Wenn ich die Bilder des Iridium-Starts heute Nacht so sehe, gehe ich davon aus, dass gar keine Fallschirme verwendet werden. Sie steuern die Fairing-Hälften nur mit den Kaltgasdüsen und lassen sie dann in die Netze auf den Schiffen fallen. Ja, Plural: Schiffe. Ein Schiff für eine Hälfte. Deshalb hat man heute Nacht auch nur eine Hälfte gesehen, die Steueraktionen gemacht hat. Die Andere fiel einfach runter.

Ich sag deshalb, sie werden im ersten Schritt nur eine Fairinghälfte "landen". Wenn das klappt und diese Hälfte noch brauchbar ist, wird es ein zweites Schiff geben.

Just my 2Cent.

Mane

Steuerung nur mittels Düsen und ohne Schirm? Naja, andererseits wurde eine Düsenlandung der Erststufe auch solange bezweifelt, bis SpaceX bewiesen hat, dass es funktionieren kann.

Dass SpaceX ein zweites Schiff dieses Typs umbauen lässt und damit auf Dauer chartert, glaube ich eher nicht, denn diese Schiffskategorie gehört zu dem Teuersten, was als Offshore-Versorger existiert. Evtl. verwenden sie in Zukunft einen Standard-Hochseeversorger, wenn es ihnen gelingt, die Fairing-Flugbahn exakt zu planen und einzuhalten.

SpaceX hat vor einigen Wochen den gepachteten Hafenbereich vergrößert, hauptsächlich mit der Begründung, eine dauerhafte Anlegestelle für ein 205-Fuß-Schiff einzurichten (die Länge von Mr. Steven). Das kostet allein 45.000 $/y, insgesamt zahlt SpaceX mittlerweile 337.000 $/y an Pacht im LA-Hafen:

https://www.portoflosangeles.org/Board/2017/December%202017
/121417_Regular_Agenda_Item_8.pdf

Robert

Na ja, die Fairinghälften sind zwar ganz schön groß aber sehr langsam  werden die bei der Flächenbelastung nicht sein.
Der Pachtpreiß dürfte bei Fairingkosten von 6M$ überschaubar sein.

Aerodynamik ist eine Wissenschaft und kein Glaube, Ich fliege nun 15 Jahre und kenne mich mit Gleitschirmen und ihrer Technik gut aus, dass was du vorschlägst geht einfach nicht.

Ok, ich baue seit ich denken kann Flugmodelle, flog ab 1989 Hängegleiter und fliege derzeit, seit mir das Drachenfliegen 2008 zu anstrengend wurde, Ultraleichtflugzeuge. Und ich denke auch, dass die Kombination Fairing-Halbschale und kleine Gleitschirme als Steuereinrichtung nicht funktionieren würde.

Die Technik von Gleitschirmen hat sich aus lenkbaren Fallschirmen endwickelt, damals war das im eigenglichen Sinn kein Fliegen den es lag keine laminare Strömung an. Bei den ersten Schirmen sagte man nicht umsonst deren Gleitwinkel war 1 zu Stein.
Erst so um 1995 wurde das langsam ein Flügel und damit ging die Gleitzahl nach oben.
Heute gibt es sogenante schulungsgeeignete Schirme bis zu Wettkampfschirmen.
Die ersten haben eine sehr hohe kappenstabilität sind relativ langsam und eher relativ kleine Gleitzahl (über , die anderen verlangen einen sehr guten Piloten sind viel schneller mit Gleitzahl über 10.
SpaceX wird sicher keinen Schirm auf Wettkampfbasis verwenden und braucht auch keinen Gleitwinkel von 8, man kann dann schwereres Tuch nehmen und dickere Leinen.
Die projezierte Spannweite dürfe um die 20m sein und die Schirmmasse ca. 100kg.
Ich bin mal gespannt ob sie das Ding selber herstellen, falls man das je erfährt.

Ich vermute, dass sie garkeinen Gleitschirm verwenden, weil die Fairing-Halbschale zu leicht ist und gleichzeitig viel zu viel aerodynamisch wirksame Oberfläche hat. Sie würde, egal wie der Gleitschirm ausgelegt ist, dessen Fluverhalten stören. Ich würde die Halbschale so konfigurieren, dass sie eigenstabil mit vielleicht 45° Gleitwinkel fällt. Dann reichen entweder ausgeklappte, steuerbare Winglets für eine Flugbahnkorrektur oder man nimmt halt Kaltgasdüsen, die man ohnehin braucht, um das Flugobjekt im Vakuum in die richtige Lage zu bringen und diese zu halten, bis die Aerodynamik die Stabilisierung übernimmt.

Peter

Wenn das fairing ohne Schirm runter kommen dürfte dann wird aber wiederum die Geschwindigkeit des Schiffes wichtig, da wohl das Schiff selber dann teilweise das einfangen übernehmen muss

Ich habe mal was von knapp 2000kg gelesen, weiß aber nicht ob das für eine oder beide Schalen galt