Film z nieudanego lądowania F9 na barce

Widać wyraźnie że niestety algorytm sterowania rakietą zawiódł – to co się dzieje w żargonie osób które skończyły automatykę nazywa się „ogon diabła” – dodatnie sprzężenie zwrotne wynikające z silnie nieliniowego układu i opóźnienia pomiędzy pomiarami a korekcją. Rakieta zamiast zniwelować swoje wahania miała je coraz większe i niestety w momencie lądowania miała za duży wektor prędkości poziomej wynikający właśnie z niestabilności i dodatniego sprężenia zwrotnego. 
A mówiąc językiem laików – wyobraźcie sobie że jesteście komputerem sterującym i że jest spore opóźnienie między tym co każecie robić silnikowi a tym co silnik robi. Więc wykrywacie że rakieta jest przechylona, mówicie silnikowi „przechyl się troszkę w drugą stronę”. Jako że jest spore opóźnienie to silnik powoli przechyla się tam gdzie trzeba, ale w tym czasie rakieta nadal przechyla się w przeciwną stronę. Więc mówicie silnikowi „przechyl się ostro w drugą stronę”. Silnik się przechyla i w końcu zaczyna prostować rakietę, jak już jest jak trzeba to mówicie silnikowi „wystarczy”. Ale on nadal jest przechylony i zanim wróci do poziomu to chwilę zejdzie. W ten sposób można rozchybotać każdy układ. Problemem jest opóźnienie między pomiarem a reakcją. I nie ma na to żadnego prostego rozwiązania. A właściwie to są dwa rozwiązania – pierwsze to nie dopuścić do sytuacji w której system wymknie się z okolic w których jest w miarę liniowy (jak widać to się tu nie udało) a drugi to zmniejszyć opóźnienie. To drugie można zrobić korzystając z mocniejszych siłowników, które są w stanie szybciej przesuwać silnik na boki. Ale ważą one więcej i zużywają więcej płynu hydraulicznego. SpaceX stworzyło kompromis pomiędzy sterowalnością a masą. Taka jest niestety natura niestabilnych systemów z opóźnieniem – jak już wyjdą poza zakres kontrolowalności, to nic się nie da zrobić, żeby nie wiem jakie wspaniałe były algorytmy sterujące. I to właśnie widzieliśmy dzisiaj…
Marek Cyzio Opublikowane przez: