Wiederverwendbarkeit des Fairings

Eine Theorie bei NSF war, daß die Abtrennung des Fallschirmes nicht rechtzeitig erfolgt ist. Der Fallschirm hat dann das Fairing vom Netz weggezogen.

Meiner Meinung nach brauchen sie einen Gleitschirm mit mehr Spannweite (20%) und steuerbare Bremsen über die Hinterkannte wie das bei Geitschirmen vom Flugsport üblich ist. Hiermit können sie sowohl die Richtung wie die Geschwindigkeit ändern (ca. um 15km/h)
Das würde auch die starke Schaukelbewegung bei der Schirmöffnung begrenzen.

Oder sie schaffen es das Auslösen des Fairings richtig zu timen und dann passt es schon

Anscheinend funktioniert die automatische Steuerung des Schiffes mittlerweile ziemlich gut, so dass die Mr. Steven exakt unter dem Gleitweg zum Landepunkt fährt. An ein paar "Schrauben" muss aber noch justiert werden:

Aus Sicherheitsgründen soll die Landung auf dem hinteren Teil des Netzes erfolgen, denn falls die Fairinghälfte mit der Vorderkante des Netzes kollidieren würde, würde das schwere Schäden am Schiff (Antennen, Radar, Brücke) erzeugen. Die Verwirbelung der Luft über dem Schiff vermindert aber den aerodynamischen Auftrieb der Fh. (nicht des Schirms, der fliegt hoch genug), daher sinkt das Gerät auf den letzten Metern etwas schneller als auf dem ungestörten Anflug. Das sind Feinheiten in der Steuerungssoftware des Schiffes, die man aber relativ schnell in den Griff bekommen wird.

Das Abwerfen des Schirms (manuell oder automatisch?) im richtigen Augenblick ist immer noch ein Problem.

Da der Schirm offenbar nicht über Steuereinrichtungen verfügt, kann man ihn auch nicht gezielt abbremsen, das würde auch ein ganz anderes Konzept für das Einfangen erfordern, aber das hatten wir ja schon früher diskutiert.

Bisher sind die Fangversuche bei günstigen Wetterbedingungen erfolgt, an die Bedingungen bei schwerem Wetter muss man sich erst noch herantasten. Aber dass SpaceX diesen innovativen Weg weiter verfolgt finde ich einfach spannend.

Schaue dir nur mal das Video an, kurz vor der Landung die harte Wende vom Schiff, sowas ist mit zwei kleinen Winden nicht mehr erforderlich.
Am besten wäre dann eine Telepräsenz und einem erfahrenen Gleitschirmflieger.
Macht man das richtig kann man auch Kreise fliegen wodurch das Schiff viel leichter erreicht wird.

Mr. Steven hat als Zwischenziel den mexikanischen Hafen Manzanillo angegeben, evtl. zum Tanken. Möglicherweise werden dort auch die Ausleger demontiert und auf dem Schiff verstaut oder auf dem Landweg an die Ostküste Mexicos transportiert. Das würde auf jeden Fall die Kosten für die Panamakanal-Passage reduzieren.

Vielleicht sollten sie die russische Methode nehmen und nach der Landung im Netz ein Halteseil freigeben. 
Obwohl, wenn sich mir anschaue wie rumpelig es bei den Russen wird, wenn sie nicht schnell genug abtrennen 

Interessante Idee, man könnte an der Fairinspitze ein Seil mit einem Haken auswerfen. Wenn allerdings das Abtrennen des Tragschirms nicht einwandfrei funktioniert, braucht man ein neues Netz. 

Ich verstehe aufgrund der Wendigkeit und Flexibilität eines Helikopters ja nicht so recht, warum Spacex kein "Mid-Air Retrieval" versucht, also das Auffangen in der Luft.
Schon klar, so eine Fairinghälfte wiegt mehr als z.B. die Genesis Rücklehrkapsel (bei der sich ja aber bekanntlich der Fallschirm leider nicht öffnete), aber die NASA hat die Machbarkeit des Verfahrens ja auch schon für schwerere Nutzlasten am Schirm untersucht. Die NASA kam zu dem Schluss, dass so ein Konzept selbst bei 20.000 lb (ca. 9t) Gewicht funktionieren sollte/machbar sein dürfte:

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20160007968.pdf

In der Präsentation wird z.B. auch die ULA erwähnt, die ja 2015 zumindest mal erwogen haben, den Triebwerksblock der ersten Stufe bei der Vulkan nicht einfach nur per Fallschirm ins Meer fallen zu lassen, sondern via Heli in der Luft aufzufangen.
Technologisch laut NASA wohl durchaus machbar. Gibt es angesichts dessen einen öffentlich bekannten Grund, weshalb SpaceX diese Vorgehensweise nicht präferiert.

Edit: Oh, sehe gerade man hat sich ddas schon an anderer Stelle hier im Thread gefragt, 'tschuldigung!
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=15410.msg424809#msg424809

Zwei Hubschrauber sind teurer im Betrieb als ein Schiff. Das Konzept funktioniert nicht bei Nebel, Regen oder Sturm. Warum sollte SpaceX auf ein teureres und schlechteres Konzept umschwenken, während das ein billigere fast fertig entwickelt ist? Es fehlt nur noch an den Softwareupdates.

Meine Schätzung: Im November werden die Softwareupdates fertig sein. Ab dann werden die Fairings mit einer so hohen Quote eingefangen, wie man jetzt die Stufen landet.

Im Prinzip ja,aber ich rechne damit das man am Schirm selber doch noch was ändert, das Schiff ist derzeit kaum schneller als der Gleitschirm, das lässt wenig Spielraum.

Das Konzept funktioniert nicht bei Nebel, Regen oder Sturm.

Nebel ist eher ein Bodenphänomen und daher in meinen Augen eher weniger relevant für Mid-Air Retrievals. Ein Sturm/starker Wind im Zielgebiet macht es auch für Mr Steven nicht leichter (Wellengang).
Die NASA hat als "challenging" für das Mid-Air Retriveal daher auch eher die Nachtstarts ausgemacht.

Natürlich vertraue ich darauf, dass Spacex seine Hausaufgaben gemacht hat und die Erfolgs-Wahrscheinlichkeit bzw. die Kostenberechnung bei der Schiffsvariante tatsächlich vorteilhafter sind, aber interessiert hätte es mich eben doch, ob EM sich zum Thema Mid-Air Retrieval mal geäußert hat.

Das Einfangen mit einem Hubschrauber ist nach meiner Einschätzung viel zu risikoreich, weil es völlig unklar ist, wie die Fairinghälfte beim Einfangen reagiert. Immerhin sind die Teile etwa so groß wie ein Transporthubschrauber, haben aber eine erhebliche eigene Aerodynamik. Wenn eine Fh. beim Einfangen ins Pendeln kommt oder umkantet wird der Heli massive Probleme bekommen.

Man hätte zwar bisher eventuell einige Fh. aus der Luft bergen können, aber dabei evtl. auch schon einen Hubschrauber inkl. Besatzung verloren. Das Einfangen mit einem Schiff ist dabei zwar "konservativer" aber auch sicherer.

Oder sie schaffen es das Auslösen des Fairings richtig zu timen und dann passt es schon

Ich denke der Schirm wird momentan automatisch von der Fairing getrennt.
Kleiner Beschleunigungssensor der merkt das da eine Verzögerung ist und "klick".

Die Idee mit der Fernsteuerung finde ich echt gut.
Wie schon mal früher erwähnt sollte das System es eigentlich können.
Modellflieger bringen ihre Flieger auch wieder heil auf den Boden.

Ich habe es früher schon so gesagt: Ich halte nichts von einer Fernsteuerung des Fairing-Tragschirms.

1. Alle Daten der einfliegenden Fairinghälfte (GPS, Radarbeobachtung, Windbedingungen) werden ohnehin auf der Mr. Steven verarbeitet.
2. Mr. Steven ist ein Schiff, dass sowohl von der "Fern"-Steuerung (Dynamische Positionierung, DPS-2), als auch von der Antriebsseite (4 Jet-Antriebe, 3 Querstrahlruder) zu dem Modernsten gehört, was es für diesen Schiffstyp gibt.
3. Wenn man die Fh. autonom zu einem bestimmten Ziel steuern lassen möchte braucht man einen immensen Aufwand an zuverlässiger elektronischer und mechanischer Mess- und Steuerungstechnik.
4. Es macht also viel mehr Sinn, den Gleitweg der Fh. möglichst genau zu bestimmen (s. # 1) und Mr. Steven zu dem gemeinsamen Treffpunkt zu steuern, als sich auf die selbsttätige Steuerung des Tragschirms zu verlassen.

Beim Betrachten des Videos fällt auf, dass die Fairinghälfte relativ sanft auf der Wasseroberfläche aufsetzt und doch nur ein kleiner Teil der Fläche mit Salzwasser direkt in Berührung kommt. Sicherlich war bei diesem Test kaum Wellengang. Bei erheblich höheren Wellen hätte aber sicherlich auch Mr. Steven größere Probleme zur rechten Zeit am rechten Ort zu sein. Ob sich der Aufwand im Endeffekt loht kann ich natürlich nicht beurteilen. Die beim Test verwendete Fairinghälfe sollte meiner Meinung nach mit vertretbarem Aufwand wiederverwendbar sein.

Ich denke der Schirm wird momentan automatisch von der Fairing getrennt.

Genau, man sah ja, dass der Schirm sich in dem Moment löste, als die F. auf dem Netz aufsetzte.

Kleiner Beschleunigungssensor der merkt das da eine Verzögerung ist und "klick".

Hm. Könnte das vielleicht auch ein rein mechanisches System an jedem Seil sein, das solange hält, wie Zug drauf ist, und sich bei Entlastung automatisch ausklinkt?

Die beim Test verwendete Fairinghälfe sollte meiner Meinung nach mit vertretbarem Aufwand wiederverwendbar sein.

Bei diesen Tests werden sie doch hoffentlich nur Attrappen gleicher Form und Masse verwenden statt echter millionenteurer Fairings?

Zitat von: RonB am 31. Januar 2019, 17:11:56

Die beim Test verwendete Fairinghälfe sollte meiner Meinung nach mit vertretbarem Aufwand wiederverwendbar sein.

Bei diesen Tests werden sie doch hoffentlich nur Attrappen gleicher Form und Masse verwenden statt echter millionenteurer Fairings?

Sie haben schon einige Fairings aus dem Meer gefischt, nachdem sie nicht im Netz gelandet sind. Die dürften gute Testobjekte sein.

Bei den letzten Abwurftests wurden halt die letzten Fairinghälften "verballert". Auch die Fh. aus dem obigen Video dürfte Schrott sein, nachdem sie mit ca. 30 km/h quer ins Wasser geschlagen ist, aber man benötigt die Teile ja nicht mehr. Nachdem sie jetzt einige nicht geplante Belastungen hinter sich haben, wird man sie zumindest nicht mehr bei einem echten Start einsetzen. Und ob man eine noch gut erhaltene Fh. an die Ostküste transportiert um dort weitere Abwurftests zu machen halte ich für fraglich.

Eine Steuerung das Gleitschirms geht mit zwei Winden ziemlich einfach, es geht auch nur um die Steuerung ab dem öffnen des Schirms.
Die beiden Seilwinden haben sicher weniger als 50kg zusammen, inklusive der Akkus, vermutlich sogar nur die Hälfte. Die Zugbelastung dürfte unter 1kN liegen und die Steuerlänge unter 5m Länge, vermutlich sogar nur 2m.
Man braucht sogar nur die Länge des Steuerbereichs (2m) maximal einziehen lassen.

Moin Klakow,
ich bin mit dir einer Meinung, dass ein erfahrener Gleitschirmpilot an Bord der Mr. Steven sehr hilfreich wäre, insbesondere beim Timing zur Abtrennung des Schirms. Hätte das beim letzten Abwurftest funktioniert, wäre die Fairinghälfte im Netz geblieben. Leider wurde die Fh. durch die zu späte Auslösung des Schirms wieder vom Netz gezogen und schlug dann sehr ungünstig auf der Wasseroberfläche auf.

Aber zu einer echten Steuerung der Fh. gehört halt viel mehr, als nur an den Steuerleinen zu ziehen. Dazu gehört auch eine Datenverarbeitung, in die nicht nur die aktuellen Flugdaten eingehen, sondern auch die Windverhältnisse an der Meeresoberfläche und die Position, Geschwindigkeit und der Standort in Relation zum Landeort. Dann würde man aber auch kein manövrierbares Schiff benötigen, sondern nur ein verkleinertes ASDS mit einem senkrecht montierten Fangnetz (wie bei einer Notlandung auf einem Flugzeugträger).

Für mich stellt sich eher die Frage wie das Einfangen bei Wind erfolgen soll. Mr. Steven hat mit installierten Fangarmen eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 40 km/h, eine Fairinghälfte fliegt mit geschätzt 20 oder 30 km/h (?).
Das bedeutet, dass selbst bei einem leichten Rückenwind die Fairinghälfte zu schnell für Mr. Steven ist und bei Gegenwind müsste das Schiff der relativ rückwärtsfliegenden Fh. hinterherfahren. Sowas schafft kein menschlicher Steuermann, dafür braucht es eine Software-Steuerung des Schiffes, über die Mr. Steven verfügt (DPS-2).

@rok ... Ich denke wenn grobe See herrscht hat sich das mit dem Fangen erledigt.
Ich lass mich auch gerne eines besseren belehren aber ich denke ab 3m Wellen wird das was jetzt schon nicht so klappt, unmöglich.
Das sollten Windgeschwindigkeiten über 40km/h sein -> 6 Bft
https://de.wikipedia.org/wiki/Beaufortskala

So holen sie also mit Mr. Steven die Fairing aus dem Wasser. 
https://twitter.com/ken_kremer/status/1098045311023546374

Hui, mit der Technik können sie auch zwei Netzte übereinander spannen. Während das untere Netz locker links herunter hängt können sie das obere Netz (mit Fairing) nach rechts zur Seite ablassen und das das andere nach oben ziehen für das nächste Fairing.

Ich könnte mir vorstellen, daß nach einigen weiteren Versuchen E.M. zähneknirschend sagen muß "Sch*** drauf, wir lassen das"
Weil ihm die Kaufleute vorgerechnet haben, daß Aufwand und Nutzen in keinem Verhältnis stehen.
Und dann macht E.M. sich dran, eine Fairing zu entwickeln, die im Stück bleibt, am unteren Rand ein paar angemessene Triebwerke hat und sich im Stück wie ein SLS nach vorn entfernt. Einziges Problem - 100% gleicher Schub ringsherum. Aerodynamik, Höhe und Gewicht sollten eine Landung möglich machen.
Da hat er doch schon kompliziertere Dinge gemacht oder ?