Start Space Shuttle

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Ian

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1050 am: 27. Oktober 2010, 12:23:56 »
Hi,

ich wollt mich hier einfach mal nur dem Fragesteller und KSC bedanken. Ich habe selten eine solch spannenden und interesanten Threadverlauf gelesen! Die Vorstellung ein Shuttle per Hand zu starten und deine Ausführungen über die Flugmechanik des Shuttles sind ein Thema was soweit ich mich erinnern kann noch nie näher hier im Forum erläutert wurde. Ein Thema was ich hoch spannend finde von dem ich gerne mehr erfahren würde wollen. Das mit den verschiedenen Flugmodi zum Beispiel von 1. Stage und 2. Stage finde ich hoch interesant! Mich sowie sicherlich auch andere Forenmitglieder würden sich sicherlich darüber freuen hier mehr zu erfahren. Mir kommen da spontan einige Fragen auf:

Der Modus der Flugsteuerung basiert einzig und allein auf der Geschwindigkeit sagst du. Doch was ist wenn diese einmal abweicht? Verschiebt sich dann alles? Ich bin derzeit davon ausgegangen das hier alles nach der MET Uhr läuft. Doch scheinbar funktioniert das hier anders! Wie genau kann man denn noch kurz vor dem Start Einfluss auf das Schubverhalten und die Steuereung der SRBs nehmen? Ich dachte das Verhalten der SRBs wird durch das Mischungs- und Abbrennverhalten der Festtreibstoffkomponenten definiert welche zwar an das vorherberechnete Startgewicht und die Flugbahn angepasst wird aber wenn die SRBs erstmal gestackt sind kann doch an dem Mischungs- und Abbrennverhalten nichts mehr geändert werden oder? Welchen Einfluss haben die SSMEs in der 1. Stage meines Wissens nach geben die SRBs in dieser Phase den größten Teil des Schubes und die SSMEs brennen eigentlich (auch wenn sie einen kleinen prozentsatzes des Schubes liefern) nur zu Sicherheitsgründen damit man am Boden testen kann das diese sauber laufen und dies nicht erst beim SRB seperation machen muss! Es ist ja schon häufiger aufgetreten das man die SSMEs wegen Fehlfunktionen vor SRB start abschalten musste.

Zur 2. Stage Flugphase:

Wie schnell und wie komplex sind diese Annäherungsberechnung die der Hauptcomputer des Shuttles hier tätigt. Was mich hier wundert ist das ja angeblich noch ein C64 Chip zum Einsatz kommt! Und was kann passieren das diese Fehlerrate über 2% steigt? Wie kommt es eigentlich zu dieser Fehlerrate. Mir ist klar das man hier mit Annäherungswerten rechnet und mir ist auch im groben klar wie diese funktionieren. Aber woran richtet sich hier diese 2% die Größte abweichung der Rechnung das nicht mehr als 2% vom Mittelwert aller errechnerten Werte betragen? Oder gibt es hier einen vorgegebenen Sollwert der erreicht werden muss?
Zu der manuellen Steuerung:

Gibt es in diesen Fällen ein Interface für die Astronauten ähnlich dem beim WIedereintritt? Sich anhand des Horizontes orientieren: das erinnert mich persönlich ein wenig an Apollo 13 und deren manuellen Kurskorrektur Burn den diese ohne zu hilfe nahme des Hauptcomputers durchführen mussten. Kann man das hier damit vergleichen? Nun noch zur Steuerung an sich: Ich habe im Sojus Simulator eine Sojus im Raum gesteuert und kann mir in etwa vorstellen wie da die Steurerung funktioniert: ein Befehl gleich ein impuls an eine der Schubdüsen alles klar. Beim Wiedereintritt fungiert das Shuttle als Gleiter und auch da kann ich mir die Eigenschaften der Steuerung vorstellen: wie ein Flugzeug halt. Aber wie ist das beim Start wo die SSMEs dauer feuern? Was genau spricht man mit dem Steuerknüppel an? die Neigung der SSMEs wie man es vor dem Start sieht wie die zu allen seiten geschwenkt werden? Steuert man das mit dem Steuerknüppel dann an? Nun noch zu den Bezeichnungen der Modi du sprichst von 102 als 1. Stage und 103 als 2. Stage. Da stellt sich mir die Frage warum 102 und 103? gibt es auch einen 101 Modus? warum nennt man diese so? Zufall? Willkür? Oder steckt da ein System dahinter?

Fragen über Fragen ich weiß. Ich hoffe du kannst einige beantworten KSC. Du siehst wie sehr mich diese Thematik faziniert!

Gruß Ian

Offline Ruhri

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1051 am: 27. Oktober 2010, 12:41:35 »
Zur Steuerung wüsste ich nur zu sagen, dass sowohl SSME als auch SRB schwenkbare Düsen haben und über diese eine Schubvektorsteuerung erfolgt. Der Beitrag der SSME zur Steuerung im Vergleich zu den SRB ist wohl vergleichbar mit dem erzielten Schub - minimal. Bis zum Abwurf der Booster wird das Shuttle also in erster Linie mit deren Hilfe gesteuert.

Korrigiert mich ruhig, falls ich falsch liege...

klausd

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1052 am: 27. Oktober 2010, 13:32:43 »
Was mich hier wundert ist das ja angeblich noch ein C64 Chip zum Einsatz kommt!

Äh nene. Da kommt der der IBM AP-101 zum Einsatz. Deren Technologie basiert auf Mainframe Servern (die Teile die Schränke füllen). Das System ist komplett Prioritätsgesteuert und basiert seit dem letzten Upgrade auf Halbleiterelementen. Die gesamte Software ist in HAL/S geschrieben.

Gruß, Klaus

Ian

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1053 am: 27. Oktober 2010, 13:54:25 »
Ok dann ist ja schonmal das erste Gerücht aus der Welt geschafft. ;)

Gruß Ian

klausd

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1054 am: 27. Oktober 2010, 14:01:27 »
Wie schnell und wie komplex sind diese Annäherungsberechnung die der Hauptcomputer des Shuttles hier tätigt.

Wie KSC sagte sind dass iterative oder rekursive Algorithmen. So gut wie keine Gleichungssysteme kann man auf dem Computer exakt lösen. Selbst der Gauss Algorithmus liegt auch als iterative Variante vor (z.B.: Gauß-Seidel-Verfahren). Diesen durchläuft man dann bis man eine gewünschte Genauigkeit erreicht hat. Damit ist die Abweichung des Ergebnisses zum Vorgängerergebnis gemeint. Weicht das kaum noch ab ist eine ausreichende Genauigkeit erreicht und der Algorithmus bricht ab.

Gruß, Klaus

Ian

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1055 am: 27. Oktober 2010, 14:14:53 »
Ok also kann ein nicht erreichen der 2% Vorgabe eigentlich nur bei einem Computer versagen vorkommen?

Gruß Ian

*

Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1056 am: 27. Oktober 2010, 14:17:30 »
Der Modus der Flugsteuerung basiert einzig und allein auf der Geschwindigkeit sagst du. Doch was ist wenn diese einmal abweicht? Verschiebt sich dann alles?
Im Prinzip schon, das kommt aber nicht vor, weil die Booster eine Performance haben die man sehr gut kennt. Wenn es mit den SSME nach dem Abheben zu Problemen kommt, dann schaltet man in einen anderen GPC (General Purpose Computer) Mode.

Zitat
Wie genau kann man denn noch kurz vor dem Start Einfluss auf das Schubverhalten und die Steuereung der SRBs nehmen? Ich dachte das Verhalten der SRBs wird durch das Mischungs- und Abbrennverhalten der Festtreibstoffkomponenten definiert welche zwar an das vorherberechnete Startgewicht und die Flugbahn angepasst wird aber wenn die SRBs erstmal gestackt sind kann doch an dem Mischungs- und Abbrennverhalten nichts mehr geändert werden oder?
Das ist korrekt, man kann nur das Schubprofil der SSMEs beeinflussen. In der ersten Stufe dominieren aber bei weitem die SRBs, deren Schubprofil ist festgelegt.


Zitat
Wie schnell und wie komplex sind diese Annäherungsberechnung die der Hauptcomputer des Shuttles hier tätigt. Was mich hier wundert ist das ja angeblich noch ein C64 Chip zum Einsatz kommt!
Nun  ja, das mit dem C64 ist ein Gerücht. Die Leistung der Computer reicht natürlich aus, diese Berechnungen zu machen, die Software ist in einer maschinennahen Sprache Programmiert.
 
Zitat
Aber woran richtet sich hier diese 2% die Größte abweichung der Rechnung das nicht mehr als 2% vom Mittelwert aller errechneten Werte betragen?
Richtig. Das hat man so definiert, wenn der Fehler in diesem Range bleibt, dann geht man von korrekten Werten aus.


Zitat
Was genau spricht man mit dem Steuerknüppel an? die Neigung der SSMEs wie man es vor dem Start sieht wie die zu allen seiten geschwenkt werden?
Im Prinzip schon, nur nicht direkt. Bedienung des Steuerknüppels resultiert, je nach Bewegung des Knüppels in eine Drehung des gesamten Stacks um die Nick-, Gier- oder Rollachse (Translationen sind ja in diesem Falle, im Gegensatz zum Verhalten im Orbit, nicht von Bedeutung). Dazu wird die Schubvektorsteuerung der Triebwerke angesprochen, d.h. die Treibwerke werden geschwenkt. In welcher weise, das berechnet der Computer, darüber braucht man sich keine Gedanken zu machen  ;)

Zitat
Nun noch zu den Bezeichnungen der Modi du sprichst von 102 als 1. Stage und 103 als 2. Stage. Da stellt sich mir die Frage warum 102 und 103? gibt es auch einen 101 Modus? warum nennt man diese so? Zufall? Willkür? Oder steckt da ein System dahinter?
Natürlich gibt es da ein System.
Die gesamte Software für den Flug passt nicht in den Speicher. Deswegen wird immer die jeweils benötigte Software in den Speicher geladen. Der oberste Level dieser Applikationssoftware ist die OPS (operational sequence). Da gibt es verschiedene, für jede Flugphase. Größere OPS (die meisten) werden dann weiter in verschieden Major Modes unterteilt.
So ist für den Aufstieg OPS 1 zuständig. Die wird unterteilt in Major Mode 101 (T-20 Sekunde bis Lift off), Major Mode 102 (bis Abtrennung SRBs), Major Mode 103 (bis Abtrennen des ET), Major Mode 104 (bis OMS 1 Zündung), Major Mode 105 (bis OMS 2 Zündung) und Major Mode 106 (Bis Transition in OPS2, das ist die on Orbit OPS).
Die führende 1 gibt dabei die OPS an.
Es ist ein System, aber ein kompliziertes  ;)

Zitat
Ok also kann ein nicht erreichen der 2% Vorgabe eigentlich nur bei einem Computer versagen vorkommen?
.
Nein, es kann auch sein, dass man keinen Zustandsvektor ermitteln kann. Also nicht klar ist, also wo sich der Stack befindet und wo er sich hinbewgt und welche Geschwindigkeit anliegt. Das wiederum kann verschieden Ursachen Haben. Dann gibt es auch noch GPC splits, d.h. die GPCs kommen zu verschiedenen ergebnissen...

Gruß,
KSC

Ian

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1057 am: 27. Oktober 2010, 23:09:05 »
Hi KSC,

vielen Dank für deine zahlreichen Ausführungen! Besonders diese verschiedenen Untermodi des OPS1 waren mir noch nicht bekannt! Hierzu habe ich allerdings noch eine Frage: Das Shuttle geht bei T-30sek in den Internal Power aber Mode 101 wird erst bei T-20sek aktiv. Ich gehe mal davon aus das OPS1 nicht erst so 20sek vor dem Start in den Computer geladen wird. Ich meine mich daran zu erinnern in Checklisten gelesen zu haben, dass dies früher geschieht. Warum gibt es diesen Zeitunterscheid von T-30sek zu T-20sek? Wie viel Speicher hat so ein Shuttle Computer und wie groß sind die einzelnen Programme? Ich finde das ganz logisch 1 vorne für OPS1 und dahinter die unter Modi...

Schalten sich die  Modi von selbst ins nächste um? Weil soweit ich weiß werden die Hauptmodi (also OPS1,2 und 3) manuell in den Hauptcomputer geladen aber ich kann mir nicht vorstellen das dies während des Starts manuell gemacht werden muss oder?

Gruß Ian

*

Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1058 am: 28. Oktober 2010, 08:25:43 »
Nach dem Hold bei T-9 Minuten übernimmt ja der Ground Launch Sequencer  (GLS) im Firing Room  die Kontrolle des weiteren Countdown Ablaufs. Der GLS überwacht und konfiguriert dann die Shuttle Systeme voll automatisch.
Das Shuttle geht schon bei T-50 Sekunden auf internal Power, d.h. die Bordsysteme werden von da an über die Brennstoffzellen an Bord mit Strom versorgt und die externe Stromversorgung wird abgeschaltet.
Bei T-31 Sekunden übergibt der Ground Launch Sequencer  bei „Go for auto sequence Start“ die Ausführung von notwenigen Kommandos (z.B. das Konfigurieren der Vent Doors oder das entsichern der SRBs) an die Bordcomputer. Diese Auto Sequnce führen die Redundant Set Launch Sequencer an Bord aus. Bei T-20 Sekunden übernimmt dann die Flight Software und ab da hat dann Major Mode 101 das Kommando.

Die OPS 1 wird im T-20 Minuten Hold in den Computer geladen. Mit dem Laden einer OPS werden auch die zugehörigen Major Modes mit geladen. Die Umschaltung der Major Mods kann automatisch sein, wie z.B. bei den OPS 1 Major Modes, kann aber auch manuell erfolgen, z.B. in OPS 2 der Major Mode für OMS Zündungen.

Beim Arbeitsreicher der GPCs habe ich so was wie 500kb im Kopf.

Gruß,
KSC

CapCom71

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1059 am: 28. Oktober 2010, 16:38:56 »
Also, ich schlage mal vor, daß KSC sich dem Space Shuttle Simulator 2007 Team anschliesst, um die Simulation - nun - sagen wir, geringfügig tiefer zu gestalten  ;D  ;)

Leute, dann kauft euch MAinframesysteme :-)

THX @ KSC

Gruß

Jörg

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Offline spacer

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1060 am: 31. Oktober 2010, 12:15:04 »
Hey KSC, danke für deine ausführlichen Erklärungen!
Das Computersystem des Shuttles hat mich schon immer interessiert.
Allerdings bin ich jetzt gerade etwas verwirrt:
Die GPCs (General Purpose Computers) sind doch nicht mit den MFCs (Main Flight Computers) identisch, oder doch?

anhouse

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1061 am: 01. November 2010, 15:36:11 »
Hallo Raumfahrerfreunde.
Ich hab da mal ne kleine Querdenkerfrage so am Rande. Vielleicht kann mir da ja jemand von euch weiterhelfen.
Was passiert eigentlich mit der Luft in der Payloadbay?
Wird der Druck wärend des Aufstiegs ausgeglichen oder erst später nach erreichen des Orbits? ??? Is vielleicht jez ne doofe Frage, aber ging mir heut so im Kopf rum.
Gruß, Daniel

klausd

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1062 am: 01. November 2010, 16:17:27 »
Da gibt es vent doors. So kleine Türchen. Damit kann man den Druck ausgleichen.





Gruß, Klaus
« Letzte Änderung: 01. November 2010, 17:08:40 von klausd »

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Offline m125

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1063 am: 01. November 2010, 20:55:35 »
Hallo,

warum steht denn bei Nr. 4 und 7 "Permanently Closed"? Hat das irgendeinen Sinn wenn sie nicht geöffnet werden können?
Gruß, Manuel

klausd

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1064 am: 01. November 2010, 21:30:46 »
Hat sich offenbar herausgestellt, dass die restlichen Türchen ausreichend sind  :)

Und um die Frage abschließend zu beantworten, die payload bay doors sind nicht richtig dicht. Das heißt die vent doors unterstützen den Druckausgleich schon während des Starts. Man kann keine Atmosphäre in der Payload bay halten.

Gruß, Klaus

CapCom71

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1065 am: 02. November 2010, 06:58:30 »
Off Topic: weiss zufällig jemand, welcher Hersteller hinter den blauen Astronautenanzügen bzw. den Orangenen steckt?

Danke & Gruss

Jörg

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Offline MSSpace

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1066 am: 02. November 2010, 09:08:20 »
Ich kann dir zumindest sagen, dass die Orangenen "Pumpkin-Suits" aus dem Shuttle-Programm von der Firma David Clark Company in Worcester (Massachusetts) kommen. Mehr dazu findest du in der Wikipedia.
Gruß,
MSSpace...
Der Preis der Freiheit ist ewige Wachsamkeit!

SSRMS, EVA und SARJ???  Hier hilft das Abkürzungsverzeichnis!

*

Offline KSC

  • Moderator
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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1067 am: 02. November 2010, 09:09:50 »
die Orangen Anzüge werden von der David Clark Company in Worchester Massachusetts hergestellt: http://www.davidclark.com/
Die Blauen „Anzüge“ waren eigentlich kleine Anzüge, sondern normale Fliegerkombis. Die wurden von  ILC Space Systems Dover, Delaware hergestellt.
http://www.ilcdover.com/

Gruß,
KSC

Tiefflieger

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1068 am: 04. November 2010, 10:44:07 »
Moin!

Da wir ja noch ein bisserl Zeit zum plaudern haben, möchte ich hier mal eine Frage rein quetschen :o

Durch was wird die Discovery, der External Tank und die Booster gehalten? Ich meine seitlich gesichert?

Auf dem letzten Bild von nicnight sieht ma ja nur die obere Rampe, ich glaube zum "White Room"? Und oben die Beanie Cap. Und unten? Bis welche Windstärken bleibt der ganze Komplex standhaft? Bzw. ab wann wird es gefährlich?

Gruß
Yoda

klausd

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1069 am: 04. November 2010, 10:47:10 »
Durch was wird die Discovery, der External Tank und die Booster gehalten?

Durch ein paar Sprengbolzen an den Boostern unten. Das wars. Darauf steht der gesamte Stack, auch während er beim Rollout durch die Gegend gefahren wird...

So schnell fällt die Kiste nicht um  ;)


Gruß, Klaus

Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1070 am: 04. November 2010, 17:53:27 »
Heißt das dass das etwa 70 Tonnen schwere Space Shuttle das zirka 6 Meter neben dem Mittelpunk der SRB hängt beim Transport zum Launch Pad nur von 4 Sprengbolzen am Umfallen gehindert wird?

klausd

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1071 am: 04. November 2010, 17:56:29 »
2 Mal 4, aber ja! Hier ist einer zu sehen. Bzw die Stelle wo er reinkommt.:


Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1072 am: 04. November 2010, 18:09:14 »
Dachte immer dass das Space Shuttle auch noch durch den TSM gehalten wird. Durch die Hebelwirkung müssen aber die zum Space Shuttle zeigenden Bolzen keinen Zug aufnehmen weshalb ich auf nur vier gekommen bin die das Space Shuttle am kippen hindern.

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Offline -eumel-

  • Raumcon Moderator
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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1073 am: 04. November 2010, 18:12:35 »
Ähh, was ist ein TSM?

rm39

  • Gast
Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1074 am: 04. November 2010, 18:18:29 »
Und hier in den beiden Links ist die entsprechende Sprengmutter und der Bolzen die alles halten. Schon beeindruckend, natürlich insgesamt 8x. Zu bewundern war dies beim KSC Family Day 2010, gepostet von eumel.  ;)
http://www.flickr.com/photos/jetforme/5028220753/in/set-72157624917845869/
http://www.flickr.com/photos/jetforme/5028220129/in/set-72157624917845869/