Start Space Shuttle

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jok

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1025 am: 08. Oktober 2010, 18:25:06 »
Hallo,

...beim stöbern in den unendlichen Tiefen des Internets habe ich einen Clip gefunden der einen Zwischenfall beim Start von STS-95 zeigt.

Bei T-5 sek ...also "Hochfahren" der 3 SSME löst sich die Abdeckung vom Bremsfallschirm (Seitenrunder) und fällt auf die Düse.

HIER...am Ende des Clips  ;)

...zum Glück alles gut gegangen  :)

gruß jok

Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1026 am: 20. Oktober 2010, 16:44:59 »
Hallo zusammen!

Nach langer Zeit möchte ich mich auch mal wieder mit einer Frage zu Wort melden.

Das Leitwerk des Shuttle ist ja beim Start relativ nah über der Startplattform und in nächster Nähe zu den Triebwerken.
Wie sieht es da eigentlich mit der thermischen Belastung bei der Zündung aus?
Wenn das Shuttle erst einmal in Fahrt ist, wird die Wärme der Triebwerke ja nicht so sehr das Problem sein.
Mich interessiert die Zeit zwischen T - 6,6 Sekunden (ME-Zündung) und sagen wir mal T + 5 Sekunden.
Ich könnte mir vorstellen, daß durch die Nähe der Plattform (auch, wenn der Schubstrahl in das Loch abgeleitet wird) die Wärme noch zusätzlich rückstrahlt.
Meine Frage also:
Wie warm wird das Leitwerk?
Wird es an dieser Stelle heißer als beim Wiedereintritt?

Gruß
Helge
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(J.W. v. Goethe)

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1027 am: 20. Oktober 2010, 18:53:39 »
Hallo Helge,

genaue Temperaturangaben habe ich nicht. Aber ich weiß, dass das kaum ein Problem ist. Zum einen gibt es eine Hitzeisolation an der Rückwand des Aft Compartment, zum anderen befinden sich unterhalb der Startplattform die Flame Defelectors, die den Abgasstrahl zu Seite ablenken und eine Reflektion des heißen Abgsstrahls weitgehend verhindern.  Zudem sorgt das Sound Suppression System für eine gewisse Kühlung der Plattform. Ein viel größeres Problem für die Struktur und damit auch für das Leitwerk in dieser Phase sind die starken akustischen Schwingungen.
Die wesentlich größere Thermische Belastung gibt es beim Aufstieg durch die Reibung mit der Atmosphäre und natürlich bei der Landung.

Gruß,
KSC

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Offline Schillrich

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1028 am: 20. Oktober 2010, 19:23:36 »
Hallo,

am "Raketenheck" kommt die thermische Belastung nicht so sehr durch die Erwärmung des umgebenden Mediums, sondern sehr stark durch direkte Abstrahlung der Triebwerke auf die umgebende Struktur, also Nachbartriebwerke und Stufenstruktur an sich. Das war u.a. auch ein Aspekt/Problem beim Ares-V-Entwurf mit "immer mehr" Triebwerken. Bei der Sojus sieht man z.B., dass es dort extra "versilberte" Flächen gibt, um die Erwärmung der Struktur durch Wechselspiel aus Emission und Absorption zu kontrollieren.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

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Offline spacer

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1029 am: 23. Oktober 2010, 14:07:26 »
Auf diesem Bild aus dem Flightdeck ist mir etwas aufgefallen:


Es gibt dort einen Schalter "SRB Sep Man/Auto". Aber die SRBs können doch nur zu einem ganz bestimmten, feststehenden Zeitpunkt abgetrennt werden, oder?
Gibt es überhaupt irgendein Szenario, in dem sie manuell abgetrennt würden?

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Offline Olli

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1030 am: 23. Oktober 2010, 15:43:56 »
Könnte das nicht im RTLS-Szenario zutreffen?
Falls ein akutes Problem auftritt und die Crew es schnell genug mehr, kann sie autonom handeln, die SRBs abwerfen und danach das RTLS einleiten.
Oder beginnt die RTLS-Möglichkeit erst nach SRB-Sep?

Grüße,
Olli
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Offline spacer

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1031 am: 23. Oktober 2010, 15:46:42 »
Soweit ich weiß würde man das Manöver zum RTLS erst nach Abwurf der SRBs starten.

websquid

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1032 am: 23. Oktober 2010, 16:20:37 »
Und es scheint mit diesem Knopf doch die Möglichkeit zu geben, diese Booster-Separation auch manuell auslösen zu können? Rein technisch ist es so, dass bei Boostertrennung die Kappen abgesprengt werden, so dass man keinen Schub mehr hat. Von daher müsste das vielleicht gehen, auch wenn die Booster noch im normalen Betrieb sind.

mfg websquid

Crest

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1033 am: 23. Oktober 2010, 16:29:52 »
Soweit ich weiß würde man das Manöver zum RTLS erst nach Abwurf der SRBs starten.
Was ist ein RTLS-Manöver? Terurn to launch site, also Startabbruch und Rückkehr zum Startplatz?

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1034 am: 23. Oktober 2010, 16:38:52 »
Richtig, alle Abort Szenarien setzen erst nach der SRB Abtrennung an.

Die SRB Trennungssequenz wird ja normalerweise automatisch durch die Bordcomputer eingeleitet und zwar wenn der Druck innerhalb der SRBs 50 psi unterschreitet.
Für diese Automatik gibt es einen manuelle Bypass über diesen Schalter. Allerdings werden auch bei manueller Abtrennung dieselben elektrischen Kommandolinien benutzt wie bei der Automatik. Der Schalter dient also nur dazu, die Sequenz zu starten, falls es über die Drucksensoren nicht geht.

Die wichtigste Funktion dieses Schalters gibt es überraschenderweise  bei der Landung  ;)
Dazu muss man wissen, dass wenn das Shuttle mit dem Hauptfahrwerk aufgesetzt hat, dann werden die Aerodynamischen Flächen beim Betätigen des Steuerknüppels vom Computer anders angesteuert, als noch in der Luft. Noch einmal eine Änderung im Ansteuerverhalten und Aktivierung der Bugradsteuerung und der Bremsen  gibt es, wenn auch Bugrad aufgesetzt hat.  Das ist also wichtig für das sogenannte derotation and rollout verhalten des Orbiters.
Dazu muss der Computer natürlich „wissen“ dass das Fahrwerk aufgesetzt hat. Dazu gibt es im Fahrwerk Sensoren, die das sogenannte WOW (Weight on Wheels) Signal, bzw das WONG (Weight on Nose Wheel) Signal liefern.
Wenn der Computer im Landemodus arbeitet, dann kann man diese Signale auch ohne die Sensoren mit einem Druck auf den SRB Sep Knopf simulieren. Deswegen betätigt nach dem Aufsetzen des Bugfahrwerks der MS2 routinemäßig diesen Schalter.

Gruß,
KSC

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Offline Olli

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1035 am: 23. Oktober 2010, 16:49:36 »
Deswegen betätigt nach dem Aufsetzen des Bugfahrwerks der MS2 routinemäßig diesen Schalter.

Aha...dann befindet sich der Schalter also auf der Konsole zwischen CDR und PLT. Aber sitzt dort nicht normalerweise der MS1?

Nach dem Aufriss hier ist die Distanz zwischen Mittelsitz und Konsole aber recht groß - das täuscht wahrscheinlich, oder?



Grüße,
Olli
Einmal mitfliegen - was gäb' es Schöneres? Nichts!

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Offline STS-49

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1036 am: 23. Oktober 2010, 16:52:05 »
Was ist ein RTLS-Manöver? Terurn to launch site, also Startabbruch und Rückkehr zum Startplatz?

In diesem Video kann man gut sehen wie dieses Manöver abläuft:



nico
"If we were not meant to explore the universe, we would not have been given the ability to wonder about it."

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1037 am: 23. Oktober 2010, 17:13:39 »
Nein, MS 1 sitzt ganz rechts, direkt hinter dem PLT. MS 2 sitz hinter der Mittelkonsole C3 auf der sich der Schalter befindet. Der Schalter sitz recht weit hinten auf dem Panel, so dass der MS ihn gut erreichen kann.

Gruß,
KSC

klausd

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1038 am: 23. Oktober 2010, 19:41:03 »
Richtig, alle Abort Szenarien setzen erst nach der SRB Abtrennung an.

Nur rein formal:

RSLS abort ist noch vor SRB Abtrennung, aber eben auch vor dem Abheben.

Gruß, Klaus

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1039 am: 23. Oktober 2010, 19:46:55 »
Ja, hast recht. Wobei man tunlichst vermeiden sollte dabei die SRBs abzutrennen  :D

Gruß,
KSC

klausd

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1040 am: 25. Oktober 2010, 17:02:37 »
Wobei man tunlichst vermeiden sollte dabei die SRBs abzutrennen  :D

Zumal man sich dabei ja eher selbst abtrennen würde, die SRB's stehen solide gesichert am Boden. Wenn man also mit einem vollgetankten ET nicht ein paar Meter runterfallen will, ja, lässt man das lieber bleiben ;)

Funktioniert der Knopf überhaupt vor dem Abheben? Wäre ja absurd...

Gruß, Klaus

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1041 am: 25. Oktober 2010, 20:33:43 »
Wenn der Computer in der richtigen OPS und im richtige Major Mode läuft und dann auch noch die Pyros angeschlossen sind, dann schon ;)
Einer der  Gründe warum Schalter  und Regler im Cockpit nur von zertifiziertem Personal bedient werden dürfen und warum die Pyros erst kurz vor dem Beginn des Countdown angeschlossen werden :D

Gruß,
KSC

CapCom71

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1042 am: 27. Oktober 2010, 08:42:33 »
Hallo zusammen,

im Funkverkehr zwischen Houston und dem Shuttle hört man den Press Officer sagen - kurz nach Booster Separation - "BOOSTER OFFICER CONFIRMS STAGING - GIUDANCE NOW CONVERGING".

Was bedeutet das "converging" in dem Zusammenhang?

Habe es malgegoogelt und "geLEOt" - es heißt soviel wie "zusammenführen", "kreuzen" oder "annähern" - was bedeutet das in diesem Zusammenhang?

Werde ich absolut nicht schlau draus, obwohl mein Englisch verhandlungssicher ist...

Danke & Gruß

Jörg

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Offline Nitro

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1043 am: 27. Oktober 2010, 09:18:10 »
In diesem Fall ist annaehern wohl die passendste Uebersetzung. Hier scheinen sich also zwei verschiedene Angaben der "Guidance" aneinander anzunaehern. Was damit im Detail gemeint ist, kann ich aber auch nicht sagen.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1044 am: 27. Oktober 2010, 09:24:37 »
Da muss man ein wenig in die Tiefen der Flugdynamik einsteigen.
Obwohl das Shuttle keine Stufen im herkömmlichen Sinne hat, unterscheidet man doch die first stage und die second stage Phase. Die zweite Stage beginnt mit Abtrennen der Bosster.
In der ersten Stage, arbeiten die Führungs- und Navigationssoftware (guidance and navigation) „open loop“. D.h. die Steuerkommandos (z.B. zum Rollen nach dem Abheben) werden vorgeplant und im Grunde rein auf Basis der Geschwindigkeit ausgelöst und reagieren weniger auf aktuelle Flugparameter.
Wenn die Booster abgetrennt werden, dann schalten die Bordcomputer automatisch vom Major Mode 102, der für die erste Stufe gilt, in Major Mode 103, für die zweite Stufe. In dieser Phase fliegt man „closed loop“. Das bedeutet, dass die Guidance die aktuelle Lage und Position ermittelt und dann die Steuerkommandos berechnet, die zum erreichen des „Zielpunktes“  gerade gebraucht werden. Der Zeitpunkt ist dabei der geplante Punkt beim Abschalten der Triebwerke (MECO) bei einer bestimmten Geschwindigkeit, Höhe und Raumlage.
Für diese Berechnung muss die Software den Berechnugsalogorythmus mehrmals iterieren (d.h. mehrmals durchrechnen) um sich der korrekten Lösung zu nähren. Man sagt auch, dass die errechnete Lösung mit der korrekten Lösung  "konvergieren" muss. Dieser Vorgang ist mit „GIUDANCE NOW CONVERGING" gemeint.
Bei dieser Berechnung wird auch eine Fehlerrate mit berechnet, wenn diese unter 2% ist, dann spricht man von "converged guidance". Es ist wichtig, dass man weiß, dass man diesen Zustand hat.  Denn wenn man ca. 10 Sekunden nach dem „Staging“ noch immer eine „Unconverged guidance“ hat, dann muss man die Handsteuerung übernehmen, weil dann der Computer nicht „weiß“ wo er ist, bzw. nicht „weiß“ wo er hin soll.

Gruß,
KSC

Offline Petronius

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1045 am: 27. Oktober 2010, 09:39:36 »
Es ist wichtig, dass man weiß, dass man diesen Zustand hat.  Denn wenn man ca. 10 Sekunden nach dem „Staging“ noch immer eine „Unconverged guidance“ hat, dann muss man die Handsteuerung übernehmen, weil dann der Computer nicht „weiß“ wo er ist, bzw. nicht „weiß“ wo er hin soll.

Gruß,
KSC


Dazu meine Frage: Ist das denn schon einmal vorgekommen?
Ich tippe mal auf: Antwort ist NEIN

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Offline Olli

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1046 am: 27. Oktober 2010, 09:44:37 »
Hallo,

[...] „closed loop“. Das bedeutet, dass die Guidance die aktuelle Lage und Position ermittelt und dann die Steuerkommandos berechnet, die zum erreichen des „Zielpunktes“  gerade gebraucht werden. Der Zeitpunkt ist dabei der geplante Punkt beim Abschalten der Triebwerke (MECO) bei einer bestimmten Geschwindigkeit, Höhe und Raumlage.

Die Aufstiegsbahn ist doch auf eine minimalen Treibstoffverbrauch optimiert. Könnte es passieren, dass man innerhalb des closes loops soweit Anpassungen vornehmen muss, dass die Trajektorie nicht mehr für den optimalen Treibstoffverbrauch möglich ist, sodass der Verbrauch höher ist? Somit könnte der geplante Orbit nicht erreicht werden.

Es ist wichtig, dass man weiß, dass man diesen Zustand hat.  Denn wenn man ca. 10 Sekunden nach dem „Staging“ noch immer eine „Unconverged guidance“ hat, dann muss man die Handsteuerung übernehmen, weil dann der Computer nicht „weiß“ wo er ist, bzw. nicht „weiß“ wo er hin soll.

Ein Shuttle per Hand steuern - das ist wohl der Moment, den sich jeder Pilot wünscht (außer bei der Landung) - im Fall der Fälle wäre es aber höchst kritisch. Könnte mir vorstellen, dass die ein Kriterium für einen Abort ist.
Ist das Shuttle in der Phase des Aufstiegs überhaupt manuell steuerbar? Was haben CDR und PLT dann zu tun? Einfach Hände an de Knüppel wird's wohl nicht sein.
Weißt du da mehr, KSC?


Grüße,
Olli
Einmal mitfliegen - was gäb' es Schöneres? Nichts!

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1047 am: 27. Oktober 2010, 10:05:21 »
Doch, Hand an den Knüppel und mit den Instrumenten fliegen  :)
Das ist noch kein Grund zum Abbruch, das trainieren sie in unzähligen Simulationen.
Man kann sogar nach Sicht fliegen, d.h. man nimmt den Horizont als Bezugspunkt. Einer der Gründe warum man sozusagen über Kopf startet.
Der Steuerknüppel wirkt in der zweiten Stufe auf die Schubvektorsteuerung der SSMEs.

Das man in der ersten Stufe mehr Treibstoff verbraucht ist eigentlich nicht möglich. Das Flugprofil ist vorbestimmt und eigentlich statisch, Änderungen und Anpassungen gibt es eigentlich keine, weil der Flug ist aufgrund der Eigenschaften der Booster sehr vorhersagbar ist.
Natürlich reagiert man auf kleine Störungen, etwa auf Windböen in der tieferen Atmosphäre. Aber das verbraucht nicht mehr Treibstoff.
Den Schub, zu dem die Booster maßgeblich beitragen, kann man in dieser Phase sowieso kaum verändern. Das Schubprofil der SSMEs folgt festen Vorgaben.
Die Software wird kurz vor dem Start nur minimal mit sogenannten I-Loads an die aktuellen Wetterbedingungen angepasst.

Im closed Loop der zweiten Stufe wäre das theoretisch möglich. Aber wenn man so große Abweichungen kompensieren muss dass man erheblich mehr Treibstoff braucht, dann hat man sowieso ein größeres Problem und es kommt womöglich ohnehin zum Abbruch.
Wenn es nur ein bisschen zu wenig Sprit ist, dann kann man das mir dem OMS Triebwerken korrigieren.

@Petronius: Nein, das gab's noch nie.

Gruß,
KSC

CapCom71

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1048 am: 27. Oktober 2010, 10:35:30 »
Hallo KSC,

danke für diese ausführliche Antwort.

Auf die Gefahr hin, daß die Frage schon mal kam: hast Du einen beruflichen Background oder hast Du Dir diese Art von Wissen "so" angeeignet?

Danke & Gruß aus Lohmar von

Jörg

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Offline KSC

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Re: Start Space Shuttle
« Antwort #1049 am: 27. Oktober 2010, 10:44:49 »
Hallo Jörg,

ich sage mal sowohl als auch.  
Belassen wir das an der Stelle bitte mal so ;)

Gruß,
KSC