Romanrecherche (Gregor)

Nein, nein ... so ist es nicht.

Die Wand steht still. Sie befindet sich, wie das Shuttle in diesem Moment auch, in einer einer gravitationsfreien oder zumindest sehr gravitationsarmen Zone weit draussen im All.

Das handbediente Laserdistanzmessgerät, welches mitgeführt wird, zeigt nun an, dass die Wand, auf die das Shuttle zufliegt, noch 500 Meter entfernt ist. Wenn das Shuttle mit der Ladebucht voran fliegt, stehen ihm zum Bremsen vorne 1x3 und hinten 2x3 RCS zur Verfügung. Diese Motörchen haben, soweit ich weiss, eine Schubkraft von je 3'000 Newton.

Es geht mir nun darum herauszufinden, wie schnell sich das Shuttle gegenüber seiner »stillstehenden« Umgebung bewegen kann, damit es innerhalb von 500 Metern noch knapp vor der Wand zum Stillstand kommt. Als bewegliche Masse würde ich einen Wert von grob 90 Tonnen veranschlagen.

Mit bestem Dank und Grüssen, Gregor

 

@KSC

Ja, die Zündung der OMS Triebwerke könnte man (Theoretisch) auch vom aft flight deck auslösen. Das geht normalerweise über die Bordcomputer (GPCs), die kann man auch vom aft flighdeck aus ansprechen.
Allerdings müssen vor einer OMS Zündung verschieden Ventile und Heizelemente geschaltet und konfiguriert werden, das geht nur vom vorderen Bereich des Cockpits aus (über Kopf Panel, PLT Seite), so dass man das praktisch eigentlich nur vom Cockpit aus machen kann.

Kannst Du mir sagen, wie lange die Vorbereitungen für Ventile und Heizelemente schalten und konfigurieren etwa in Anspruch nehmen?
Was ich auch noch gerne wissen würde: Was genau wird da beheizt?

Vielen Dank und Grüsse, Gregor

Sooooo.

Also 6 Triebwerke à 3000 Newton, sind zusammen 18.000 Newton. 90.000 kg des Shuttles werden also 0,2 m/sec beschleunigt (oder abgebremst, is ja das gleiche in dem Fall)

Nehmen wir mal an, das Space Shuttle hat 500 Meter bis zur Wand.


Lösung: Das Shuttle dürfte 14m/sec schnell sein. Denn in ca. 70 Sekunden legt das Shuttle beim Bremsen von 14m/sec auf 0 eine Strecke von 497 Metern zurück.

Also: 50,4 km/h

Tabelle:
Verstrichene Zeit (sec) | Geschwindigkeit verbleibend (m/sec) | Zurückgelegte Strecke (Metern)
1 | 13.8 | 14.0
2 | 13.600000000000001 | 27.8
3 | 13.400000000000002 | 41.400000000000006
4 | 13.200000000000003 | 54.80000000000001
5 | 13.000000000000004 | 68.00000000000001
6 | 12.800000000000004 | 81.00000000000001
7 | 12.600000000000005 | 93.80000000000001
8 | 12.400000000000006 | 106.40000000000002
9 | 12.200000000000006 | 118.80000000000003
10 | 12.000000000000007 | 131.00000000000003
11 | 11.800000000000008 | 143.00000000000003
12 | 11.600000000000009 | 154.80000000000004
13 | 11.40000000000001 | 166.40000000000003
14 | 11.20000000000001 | 177.80000000000004
15 | 11.00000000000001 | 189.00000000000006
16 | 10.800000000000011 | 200.00000000000006
17 | 10.600000000000012 | 210.80000000000007
18 | 10.400000000000013 | 221.4000000000001
19 | 10.200000000000014 | 231.8000000000001
20 | 10.000000000000014 | 242.0000000000001
21 | 9.800000000000015 | 252.0000000000001
22 | 9.600000000000016 | 261.8000000000001
23 | 9.400000000000016 | 271.40000000000015
24 | 9.200000000000017 | 280.8000000000002
25 | 9.000000000000018 | 290.0000000000002
26 | 8.800000000000018 | 299.0000000000002
27 | 8.60000000000002 | 307.80000000000024
28 | 8.40000000000002 | 316.40000000000026
29 | 8.20000000000002 | 324.8000000000003
30 | 8.000000000000021 | 333.00000000000034
31 | 7.800000000000021 | 341.00000000000034
32 | 7.600000000000021 | 348.80000000000035
33 | 7.400000000000021 | 356.4000000000004
34 | 7.200000000000021 | 363.8000000000004
35 | 7.00000000000002 | 371.00000000000045
36 | 6.80000000000002 | 378.00000000000045
37 | 6.60000000000002 | 384.80000000000047
38 | 6.40000000000002 | 391.4000000000005
39 | 6.20000000000002 | 397.8000000000005
40 | 6.0000000000000195 | 404.00000000000057
41 | 5.800000000000019 | 410.00000000000057
42 | 5.600000000000019 | 415.8000000000006
43 | 5.400000000000019 | 421.4000000000006
44 | 5.200000000000019 | 426.80000000000064
45 | 5.000000000000019 | 432.0000000000007
46 | 4.8000000000000185 | 437.0000000000007
47 | 4.600000000000018 | 441.8000000000007
48 | 4.400000000000018 | 446.4000000000007
49 | 4.200000000000018 | 450.80000000000075
50 | 4.000000000000018 | 455.0000000000008
51 | 3.8000000000000176 | 459.0000000000008
52 | 3.6000000000000174 | 462.8000000000008
53 | 3.4000000000000172 | 466.40000000000083
54 | 3.200000000000017 | 469.80000000000086
55 | 3.000000000000017 | 473.0000000000009
56 | 2.8000000000000167 | 476.0000000000009
57 | 2.6000000000000165 | 478.8000000000009
58 | 2.4000000000000163 | 481.40000000000094
59 | 2.200000000000016 | 483.800000000001
60 | 2.000000000000016 | 486.00000000000097
61 | 1.800000000000016 | 488.00000000000097
62 | 1.600000000000016 | 489.800000000001
63 | 1.4000000000000161 | 491.400000000001
64 | 1.2000000000000162 | 492.80000000000103
65 | 1.0000000000000162 | 494.000000000001
66 | 0.8000000000000163 | 495.000000000001
67 | 0.6000000000000163 | 495.80000000000103
68 | 0.4000000000000163 | 496.40000000000106
69 | 0.20000000000001628 | 496.8000000000011
70 | 0.00000000000000000 | 497.0000000000011


Gruß, Klaus

Herzlichen Dank fürs Rechnen, Klaus ... aber ... es sind doch neun Triebwerke, nicht sechs. 1x3 vorne und 2x3 hinten.

Beste Grüsse, Gregor

Also 0.3 m/sec die die 27.000 Newton packen.

Ok, dann sind es 17.17 m/sec = 61.8 km/h

Die sind zu schaffen in ca. 57 Sekunden und knapp unter 500 Meter.

Verstrichene Zeit (sec) | Geschwindigkeit verbleibend (m/sec) | Zurückgelegte Strecke (Metern)
1 | 16.87 | 17.17
2 | 16.57 | 34.040000000000006
3 | 16.27 | 50.61000000000001
4 | 15.969999999999999 | 66.88000000000001
5 | 15.669999999999998 | 82.85000000000001
6 | 15.369999999999997 | 98.52000000000001
7 | 15.069999999999997 | 113.89000000000001
8 | 14.769999999999996 | 128.96
9 | 14.469999999999995 | 143.73000000000002
10 | 14.169999999999995 | 158.20000000000002
11 | 13.869999999999994 | 172.37
12 | 13.569999999999993 | 186.24
13 | 13.269999999999992 | 199.81
14 | 12.969999999999992 | 213.07999999999998
15 | 12.669999999999991 | 226.04999999999998
16 | 12.36999999999999 | 238.71999999999997
17 | 12.06999999999999 | 251.08999999999997
18 | 11.769999999999989 | 263.15999999999997
19 | 11.469999999999988 | 274.92999999999995
20 | 11.169999999999987 | 286.3999999999999
21 | 10.869999999999987 | 297.56999999999994
22 | 10.569999999999986 | 308.43999999999994
23 | 10.269999999999985 | 319.00999999999993
24 | 9.969999999999985 | 329.2799999999999
25 | 9.669999999999984 | 339.2499999999999
26 | 9.369999999999983 | 348.91999999999985
27 | 9.069999999999983 | 358.28999999999985
28 | 8.769999999999982 | 367.35999999999984
29 | 8.469999999999981 | 376.1299999999998
30 | 8.16999999999998 | 384.5999999999998
31 | 7.869999999999981 | 392.76999999999975
32 | 7.569999999999981 | 400.63999999999976
33 | 7.269999999999981 | 408.20999999999975
34 | 6.969999999999981 | 415.47999999999973
35 | 6.669999999999981 | 422.4499999999997
36 | 6.3699999999999815 | 429.11999999999966
37 | 6.069999999999982 | 435.48999999999967
38 | 5.769999999999982 | 441.55999999999966
39 | 5.469999999999982 | 447.32999999999964
40 | 5.169999999999982 | 452.7999999999996
41 | 4.869999999999982 | 457.9699999999996
42 | 4.5699999999999825 | 462.8399999999996
43 | 4.269999999999983 | 467.40999999999957
44 | 3.969999999999983 | 471.67999999999955
45 | 3.669999999999983 | 475.6499999999995
46 | 3.3699999999999832 | 479.3199999999995
47 | 3.0699999999999834 | 482.6899999999995
48 | 2.7699999999999836 | 485.7599999999995
49 | 2.4699999999999838 | 488.52999999999946
50 | 2.169999999999984 | 490.99999999999943
51 | 1.869999999999984 | 493.1699999999994
52 | 1.5699999999999839 | 495.0399999999994
53 | 1.2699999999999838 | 496.6099999999994
54 | 0.9699999999999838 | 497.87999999999937
55 | 0.6699999999999837 | 498.84999999999934
56 | 0.36999999999998373 | 499.5199999999993
57 | 0.06999999999998374 | 499.8899999999993
58 | -0.23000000000001625 | 499.9599999999993


Gruß, Klaus

Gott, diese Zahlenreihen ... Super! Danke!

Hab n kleines Progrämmchen geschrieben 

Ein Programm?  ... Das geht auch mit ein paar Zeilen auf Papier in schriftlichem Rechnen, um das Endergebnis zu erzeugen.

Aber Klaus war damit schneller als Du.

Herzlichen Dank fürs Rechnen, Klaus ... aber ... es sind doch neun Triebwerke, nicht sechs. 1x3 vorne und 2x3 hinten.

Beste Grüsse, Gregor

und die zeigen alle in die Bremsrichtung???

Hallo »technician«

Ich denke schon. 3 Motoren sitzen vorne nebeneinander in der Nase der Fähre und zeigen nach oben. Weitere 2 x 3 befinden sich in den beiden Kästen hinter den Treibstoff- und Triebwerksgondeln der beiden OMS im Heck der Fähre und zeigen ebenfalls nach oben. Die Fähre fliegt, wie beschrieben, mit der Ladebucht voran.

Beste Grüsse, Gregor

Das geht auch [..] auf Papier in schriftlichem Rechnen

Papier? Schriftliches Rechnen? Was ist das denn? 

P.S.: sicherlich kann man das schöner und exakter rechnen. 

Ich glaube, Du hast keinen Bleistift.

Wenn Ihr schon alle online seid. Wer hilft mir damit?

Zitat von: KSC am 27. Februar 2011, 19:47:01
Allerdings müssen vor einer OMS Zündung verschieden Ventile und Heizelemente geschaltet und konfiguriert werden, das geht nur vom vorderen Bereich des Cockpits aus (über Kopf Panel, PLT Seite), so dass man das praktisch eigentlich nur vom Cockpit aus machen kann.

Kannst Du mir sagen, wie lange die Vorbereitungen für Ventile und Heizelemente schalten und konfigurieren etwa in Anspruch nehmen?
Was ich auch noch gerne wissen würde: Was genau wird da beheizt?

Vielen Dank und beste Grüsse, Gregor

Vorbereitung und eigentliche Zündung dauern insgesamt ca. 30 Minuten.
Wie gesagt muss das System konfiguriert und aktiviert werden.
Bei dem Heizsystem geht es um Heizelement in den beiden OMS Pods und der Crossfeed Leitung. Die sollten eigentlich während der gesamten Mission ordentlich konfiguriert sein, um zu verhindern, dass da Treibstoff in den Tanks oder Leitungen einfriert. Trotzdem muss man die Temperaturen vor der Zündung checken.
In jedem OMS Pod gibt es 8 Temperaturzonen. Für jede dieser Zonen gibt es zwei (redundante) Heizelemente. Die Temperatur wird zwischen 12 und 24 Grad Celsius gehalten.

Gruß,
KSC

Vielen Dank für Deine ausführlichen Informationen, KSC. Ich werde beim bislang beschriebenen »OMS-Schnellstart-Prozedere« nun doch einiges anpassen müssen. Doch wie heisst es so schön: was nicht passt, wird passend gemacht.

Mit besten Grüssen, Gregor

@ Klaus

Habe gerade festgestellt, dass die besagten RCS-Triebwerke 3'900 Newton leisten, und nicht 3'000, wie ich in einem älteren Buch gelesen habe. Entweder stimmen die Angaben darüber nicht, oder sie haben die Dinger zwischenzeitlich getunt.

Wärst Du so nett, Dein Programm nochmals mit den Daten zu füttern.

Herzlichen Dank und Grüsse, Gregor

Ich hätte da noch eine Frage:

Werden während des Trainings eigentlich alle Astronauten einer Mission auf einen Spacewalk geschult, also auch Kommandant und Pilot etc., oder gelangen nur die bereits für eine EVA vorgesehenen Crewmitglieder in den Genuss der entsprechenden Ausbildung?

Mit bestem Dank und Grüssen, Gregor

@ Klaus

Habe gerade festgestellt, dass die besagten RCS-Triebwerke 3'900 Newton leisten, und nicht 3'000, wie ich in einem älteren Buch gelesen habe. Entweder stimmen die Angaben darüber nicht, oder sie haben die Dinger zwischenzeitlich getunt.

Wärst Du so nett, Dein Programm nochmals mit den Daten zu füttern.

Herzlichen Dank und Grüsse, Gregor

Aber erst Sonntag Abend, ich bin unterwegs bis dahin und hab das Programm nicht dabei.

Werden während des Trainings eigentlich alle Astronauten einer Mission auf einen Spacewalk geschult, also auch Kommandant und Pilot etc., oder gelangen nur die bereits für eine EVA vorgesehenen Crewmitglieder in den Genuss der entsprechenden Ausbildung?

Nur die Missionsspezialisten, die auch eine  EVA machen sollen, werden dafür trainiert. Allerdings müssen bei jeder Mission mindestens 2 Astronauten dabei sein, die eine gewisse EVA-Ausbildung haben. Es könnten ja eventuell Notfall-EVAs notwendig werden (etwa, um die Nutzlastbuchttore nach einem Versagen der Mechanik von Hand zu schließen oder für Reperaturen am Hitzeschild).
Deshalb hatten bei den ersten Missionen, deren Crew ja nur aus Kommandant und Pilot bestand, auch diese ein gewisses EVA-Training.

Der analytische Weg:

Die Beschleunigung ergibt sich aus Kraft und Masse:
[tex]F=ma \quad\Longleftrightarrow\quad a=\frac{F}{m}[/tex]

Die beiden Beziehungen zwischen Beschleunigung, Zeit, Geschwindigkeit und Strecke ergeben:
[tex]s=\frac{1}{2}at^{^2}\quad;\quad v=at\quad \Longleftrightarrow\quad v=\sqrt{2sa}[/tex]

Das ergibt mit den Zahlen von oben das Ergebnis:
[tex]v=\sqrt{390}\mathrm{m/s}\approx 20 \mathrm{m/s}[/TeX]

Mein Programm werd ich jetzt etwas verbessern

Manchmal ist die Physik doch so einfach.... *vorn Kopf klatsch*

Aber der Gedankengang war ja gar net so verkehrt, ich stand sozusagen mit dieser Reihe kurz davor die Formeln und Zusammenhänge selbst neu zu entdecken 

Ich komme zwar auf

v = a * sqrt(2s / a )

Aber das muss wohl das gleiche sein (gleiches Ergebnis) und ich bin zu blöd das einfach umzuformen 

Das a kannst du als Quadrat unter die Wurzel packen und dann das a Quadrat mit dem anderen a kürzen.

Daniel hat recht: Sowas sollte man analytisch rechnen.

Das a kannst du als Quadrat unter die Wurzel packen und dann das a Quadrat mit dem anderen a kürzen.

Ui, auf die Idee bin ich so spät leider nicht mehr gekommen 

Sowas sollte man analytisch rechnen.

Sicher. Meine Schulzeit ist nur 9 Jahre her und in meiner Unilaufbahn hatte ich null, ich wiederhole, NULL, mit Physik zu tun. Wenn wir hier kein Forum für Physikexperten werden wollen kann man vielleicht auch mal alternative Herangehensweisen anerkennen. Gelöst hatte ich es schließlich auch recht gut.

Ich bin jedenfalls Stolz wie Oskar drauf, dass ich als Physik-DAU eine Lösung gefunden haben , ganz ohne Nachschlagen von Formeln.