SpaceX planuje testy DragonFly

Ta informacja wisi już od kilku dni na L2 NSF, ale w końcu Chris napisał oficjalny artykuł i mogę zacytować 😉 Więc SpaceX wyremontował jednego ze starych Dragonów – konkretnie to egzemplarz, który używano do testu systemu ratowania astronautów – i dostarczył go do McGregor, TX. Dragon będzie się uczył latać – najpierw dla bezpieczeństwa przymocowany do dźwigu (żeby w razie gdyby wyrwał się spod kontroli można było go złapać zamiast wysadzać w powietrze) a docelowo ma on latać sobie swobodnie w Texasie, choć nie wiadomo kiedy to nastąpi – obecna licencja FAA zezwala SpaceX na loty nie wyżej niż 25 metrów. 
Najtrudniejsze i tak jest latanie nisko – interakcje gazów z dysz z ziemią a następnie kapsułą powodują że trudno to modelować i algorytmy jakie zarządzają lotem kapsuły muszą być „fuzzy”. I właśnie to trzeba przetestować. Absolwenci automatyki PW, którzy pamiętają doc. Kurmana pewnie z uśmiechem przypominają sobie jego „diabelski ogon”. Dla niewtajemniczonych proste wytłumaczenie – jeżeli układ jest nieliniowy (tzn. reakcja układu na sygnał sterujący nie jest liniowa) a do tego istnieje w nim opóźnienie, to obszary stabilności są ograniczone i wykroczenie poza taki powoduje że układ idzie w diabły. Doc. Kurman walczył z tym za pomocą wykresów fazowych i takiego zaprojektowania sterownika by obszar niestabilności był jak najdalej. OK, chyba nadal za trudno tłumaczę, więc jeszcze prościej – na chłopski rozum – patrząc na kapsułę można sobie błyskawicznie wyobrazić jej pozycje, w których uratowanie jej przed rozbiciem się o ziemię wymaga sporej wysokości. I o to chodzi – układ, który steruje silnikami kapsuły musi pilnować żeby do takiej sytuacji nie doprowadzić. A jeżeli jest opóźnienie w układzie to może to nastąpić w niesamowicie prosty sposób – np. komputer wykrywa że kapsuła jest lekko przechylona w prawo. Wysyła więc sygnał do silników po prawej żeby zwiększyły troszkę ciąg. Ale jest opóźnienie, więc kapsuła przechyla się nadal coraz bardziej w prawo. Hmm, może to wiatr? Trzeba zwiększyć jeszcze bardziej ciąg. Więc wysyłamy nowy sygnał – „zwiększ porządnie ciąg”. Ale nadal jest opóźnienie i nawet ten pierwszy rozkaz jeszcze nie doszedł. Kapsuła już porządnie przechylona w prawo, więc komputer wysyła sygnał „cała moc silnika po prawej”. W końcu ten pierwszy sygnał dochodzi, silnik zwiększa lekko ciąg, kapsuła się wyrównuje, komputer wysyła sygnał „zmniejsz trochę ciąg” (bo myśli że trzeba mieć prawie pełny ciąg żeby utrzymać kapsułę w poziomie). W tym czasie dochodzi sygnał „zwiększ porządnie ciąg” i kapsuła zaczyna się wychylać w lewo. Co dalej się dzieje możecie sobie wyobrazić (dużo latających kawałków i krater w ziemi).
Żeby móc efektywnie sterować nieliniowym systemem z opóźnieniem trzeba znać jak najdokładniej jego model matematyczny – tak by umieć „przewidzieć” jak system zareaguje. I właśnie do tego potrzebne są testy – nie da się w pełni modelować zachowania kapsuły przy ziemi. Dlatego SpaceX musi wykonać wiele testów w różnych warunkach – podłoże, wiatr, obciążenie kapsuły itp. 
P.S. SpaceX podobno remontuje inne używane Dragony i planuje ich użyć ponownie w lotach do ISS. Możliwe że zobaczymy ponowne użycie Dragona już w 2016 roku…

P.P.S. Dragonfly po polsku to ważka.

admin Opublikowane przez: