Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

No matter what, this happened

Med ovenstående ord fik jeg afsluttet min del af debriefingen, som det efterhånden er noget tid siden vi holdt.

Kære læsere.

Hermed en forsinket gennemgang af de konklusioner Afdelingen For Langsomt Dalende Ting kunne drage af Nexø II opsendelsen der fandt sted 4. august 2018.

Vi gjorde det!

Vigtigst af alt blev konklusionen, at vi endelig formåede at bringe en CS-raket til at lande under en fuldt bærende faldskærm.

Illustration: Stenfatt

Som hovedkonklusion noterede jeg mig, at vi fik bragt en raket der opad nåede op på 860 km/h til at lande blødt i vandet med blot 7 m/s, og vi formåede at få vores recoverybåd hen til den inden for minut fra splashdown.

Hvad var det så der var blevet arbejdet med inden opsendelsen, og hvordan fungerede disse ting så i praksis?

Forudsigelse af landingspunkt

Copenhagen Suborbitals er jo et projekt der arbejder på at bringe en astronaut ud i rummet og sikkert tilbage igen. For at opfylde den sidste del er vi derfor meget interesserede i at have styr på hvor vores rumkapsel vil lande igen. Der har derfor igennem nogle år været arbejdet på at bygge en model, der med udgangspunkt i vejrudsigter for vindretning og -styrke i forskellige højder, kan forudsige den rute rumkapslen vil flyve på sin tur tilbage til jordens overflade. Jeg har brugt modellen ved hver eneste faldskærmstest vi har foretaget ved Odense Faldskærmscenter, hvor vi ved den seneste test formåede at bruge den på en måde, så de løse faldskærme landede indenfor lufthavnsområdet, præcist som ønsket.

Placering af flåden

Ved at føre seneste kendte vejrudsigt ind i modellen blev det muligt for os at få en ide om hvor Nexø II vil lande under forskellige forudsætninger. Det gjorde også, at vi overfor støtteskibene kunne udpege en zone, hvor vi af sikkerhedshensyn ikke ønskede at de sejlede, og vi kunne melde et koordinat til vores recovery team, hvor vi forventede at der ville være kort afstand til det formodede landingspunkt.

Som bekendt fløj raketten lidt lavere end forventet, men generelt viser modellen, at den største afdrift sker mens raketten bevæger sig under den bærende hovedfaldskærm.

Illustration: Stenfatt

Ovenover ses et plot, hvor der er korrigeret for opnået højde af den forudsagte bane for Nexø II (rød linje) og den faktisk beskrevne bevægelse i jordplan, orange linje. Det ses at vi i modellen havde forventet en afdrift fra toppunktet til landing på 4,2 km, mens vi i praksis drev 4 km. På plottet ses nogle periodiske oscillationer i banebevægelsen. De kan tilskrives at faldskærmens design har indbygget en lille fremdrift i én retning, og at vi under nedstigningen så en langsom rotation af selve faldskærmen.

Det har også været muligt at lave et 3D plot over turen, hvor vi i nedenstående video kan få kontekst på opsendelsesområdet. Først er vi et smut forbi vores værksted på Refshaleøen, dernæst flyver vil SpacePort Nexø, for så at tage ud til opsendelsespunktet,

I denne video sammenholder vi den faktiske nedstigning af Nexø II med den forventede, ud fra den vejrmodel vi havde tilgængelig morgenen forinden. Den orange linje viser den faktiske flyvning mens den røde linje illustrerer hvad modellen forventede.

Dette var så et kig på at beregne hvor raketten ville lande. Forud for den model var en beregning af faldhastighederne på vejen tilbage fra toppunktet.

Faldhastigheder

Igennem mange tests hos Odense faldskærmscenter havde vi efterhånden opbygget en god fornemmelse for hvordan C9-faldskærmen, der skulle bringe Nexø II til landing, ville opføre sig. Forventningen var, som vist nedenfor, en maksfart kort efter at balluten var kommet ud på 57 m/s og en fart ved åbning af hovedskærmen omkring 50 m/s. Til sidst forventede vi at raketten landede med godt 7m/s.

Illustration: Stenfatt

Alle disse forventninger blev indfriet stort set perfekt. Maks- og landingsfarten ramte vi perfekt, mens farten omkring åbningstidspunktet var marginalt højere end forventet.

Der hvor virkeligheden dog ser noget anderledes ud, er når vi kigger på åbningsforløbet for hovedfaldskærmen.

Illustration: Stenfatt

Som det ses i ovenstående graf, hvor den orange linje er den faktiske flyvning, og de blå punkter er den forventede, er der en stor forskel på hvordan åbningsforløbet fra ballute til hovedfaldskærm opfører sig.

Først et kig på balluten, som kom helt planmæssigt ud:

Det var planlagt at balluten skulle komme ud, når rakettens fart var mere end 10 m/s nedad. Baggrunden for dette var et ønske om at sikre sig, at farten var stor nok til at balluten kunne bære sig selv, og lav nok til at raketten ikke havde nået at vende næsen nedad, som vi så ved Nexø I.

Anderledes gik det dog for hovedfaldskærmen:

Hovedfaldskærmen foldede sig ud øjeblikkeligt, i stedet for på den planlagte måde der tager mere end 10 sekunder.

For den trofaste følger af vores projekt er det ikke en hemmelighed at jeg har brugt enormt meget tid på at få et system op og køre, som kan kontrollere faldskærmens åbningsforløb. Det har været testet masser af gange - senest i et setup med tre faldskærme, som kan ses eller genses her:

Det var derfor enormt frustrerende at konstatere at noget ikke gik planmæssigt på netop denne detalje i forløbet.

Som det ses på nedenstående billede var det ikke småting den hårde åbning gjorde ved raketten.

Illustration: Stenfatt

Planen havde været at raketten ikke skulle komme 2,5 G i løbet af åbningsforløbet, men i praksis endte vi over 13 G. De fleste faldskærmsspringere har i løbet af deres karriere prøvet en situation hvor deres faldskærm af uransagelige årsager åbner hurtigere end ønsket, jeg selv inklusive, og alle kan skrive under på at det bestemt ikke noget man ønsker at prøve mere end én.

Nedenstående foto er et still fra et hjemmelavet videokamera Bo havde lavet. Det var placeret i toppen af hovedfaldskærmen, for at dokumentere rakettens flyvning tilbage til landing fra "helikopterperspektiv".

Illustration: Stenfatt

På billedet ovenover ses den ene af de to reefingbokse der stod for at kontrollere åbningsforløbet. Eller... Den burde have været dér hvor pilen peger, men var altså blevet revet af i åbningsforløbet. Da vi fiskede faldskærmen op fik vi hurtigt sporet os ind på at det måtte være hér vi skulle finde årsagen til den hårde åbning.

Nedenfor ses den anden reefingboks, som kom med tilbage.

Illustration: Stenfatt

Det var hurtigt synligt at den havde fungeret som den skulle. det sås på krudtslammet på lommen den var i, og at linen var klippet planmæssigt over af den cutter der var i boksen.

Så der var ingen problemer med den reefingboks vi havde med tilbage fra flyvningen, og den anden var væk. Så måtte der gå lidt Sherlock Holmes i den.

Nedenfor ses reefinglinen i det område hvor den forsvundne reefingboks havde været.

Illustration: Stenfatt

Det var da jeg så den sorte prik, som pilen peger på, at en mulighed dukkede op. Prikken var nemlig sat på linen for at markere dér, hvor den skulle være i midten af reefingboksen, som den gik igennem. Efter at have målt afstanden fra prikken til bruddet af linen kunne jeg konstatere, at det svarede overens med afstanden fra midten af boksen til ydersiden af hullet, hvor linen kommer ud igen.

Konklusionen blev dermed, at linen simpelthen er knækket eller revet over på kanten af udgangshullet fra boksen.

Det forklarede så hvordan det det kunne ske. Men hvorfor endte vi i den situation, når vi ikke har oplevet kræfter på reefinglinen der bare er i samme størrelsesorden som dette under nogen af vores tests?

For at finde svaret på dette, skal vi kigge et halvt skridt tilbage i processen, til hvad der sker, eller burde ske, inden faldskærmen folder sig ude.

Nedenfor ses undertegnede mens hovedfaldskærmen pakkes i raketten, for at blive klar til opsendelse.

Illustration: Stenfatt

Bemærk den orange taske der ligger klar til at komme i raketten, eller deployment bag, som den mere korrekt hedder. Den taske er den hemmelige sovs bag enhver god faldskærmsåbning. Uheldigvis for os, er det også netop den eneste komponent der er sværest at teste på en helt korrekt måde, pga. den måde kræfterne virker på den, under en raketnedstigning kontra udspring fra et fly.

De eneste to komponenter vi ikke fik med tilbage fra opsendelsen var denne taske og vores ballute. Det har derfor ikke været muligt at undersøge den for hvad der gik galt. Heldigvis havde vi jo så et opadkiggende kamera, der netop skulle registrere hvad der skete over raketten. Og ved at kigge filmen igennem, billede for billede, dukkede nedenstående syn frem.

Illustration: Stenfatt

Ovenfor et er still fra umiddelbart efter at raketten har givet slip på balluten, som så er ved at trække hovedfaldskærmen fri. Planen var, at faldskærmen skulle forblive i tasken indtil linerne var strukket helt ud, men som det skarpe øje vil bemærke, så er faldskærmen kommet ud af tasken før linerne var trukket helt ud. En konsekvens af dette blev, at hovedfaldskærmen begyndte at folde sig for tidligt, og da linerne strammede til, medførte det en enorm hård opbremsning.

Konklusionen blev i al sin enkelhed, at den taske vi bruger til hovedfaldskærmene skal designes anderledes.

Illustration: Stenfatt

Men det er en af de bedre fejl, for den er nem at fikse bag sådan et dyr her.

Generelt gik Nexø II opsendelsen altså stort set perfekt for AFLDT, med blot en enkelt større lektie at kiggere mere på i det fremtidige arbejde.

Tilbage er der dermed blot at prale lidt, og tørt konstatere:

No matter what, this happened

Ad astra!

Mads Stenfatt

PS:

Sarunas og Greta er i gang med et projekt, hvor de laver en video om/med de enkelte CS-medlemmer. Jeg blev deres første offer, og resultatet kan ses her:

Mads Stenfatt er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog. Mads er ansvarlig for udviklingen af faldskærmssystemerne.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Selv tak.
Når nu landingen trods alt var lykkedes, så var det jo også lidt en sjov udfordring at finde frem til hvad pokker der egentlig var sket...

  • 4
  • 0

Thanks for the very detailed and interesting review! I've been looking forward to this since launch day. Cheers, Urs

  • 4
  • 0