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Author Topic: FG Shuttle: Abort Once Around à White Sands  (Read 831 times)

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Offline Gingin

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01 June 2018, 17:16:39
Petit test dernièrement des Abort to Orbit et Arbort Once Around ( ATO/AOA).
Assez fascinant et bien reproduit dans FG ( on s'en serait douté :) )
On va voir un peu des deux dans un vol nous emmenant de KSC à White Sands dans le Nouveau Mexique en 1h30.


Pour avoir des données de vols précises concernant les différentes zones d'abort, j'ai pris le FDF de STS 135 ( vol vers ISS, 51° d'inclinaison, ( page 95 et section 6 pour les checklists concernant AOA et valeurs pour désorbiter)
https://www.nasa.gov/centers/johnson/pdf/567068main_ASC_135_F_1.pdf



On commence notre périple dans mon QG, au Cap, pour un vol à destination d'ISS.
Cap de lancement au Nord Est, standard jusque là



Lancement matinal, ciel partiellement couvert.







La Navette transperce le ciel, et passe le mur du son à travers ces Cumulus plus vraie que nature.







Pression Dynamique Maximale, Jolie effet de condensation







Pour l'instant, nos 3 moteurs marchent toujours. Un miracle pour moi ;)







Je ne peux me lasser de ces effets visuels. Jeux d'ombres et de lumières. Plutot bon en codage les gars.








Allez, on va s'amuser un peu avec une panne moteur.
Un petit recap d'abord des frontières d'abort pour un lancement à 50° d'inclinaison
La fenetre ATO s'ouvre autour de 5 mn et à une vitesse inertielle de 10800 ft/s










Panne moteur, Vi= 10800 ft/s, parfait
ATO déclaré et le guidage change ( ATO 103 dans le pfd et GPC)









Sur l'écran Spec 51, je commande un dump de 40 % du propellant présent dans les OMS pour ajouter de la vitesse en extra ( environ 400 ft/s)
J'en garde un peu pour pouvoir évoluer en orbite ensuite et désorbiter si nécessaire





Roll to heads up









MECO, Orbite de 94 Nm par 41 Nm
Pas vraiment nominale, mais on est safe.









Maintenant quoi faire ? Poussée OMS 1 pour monter le périgée si celui ci est trop bas dans l'atmosphère, ou une poussée OMS 2 pour atteindre une orbite satisfaisante pour la mission.
Le document en dessous va nous aider pour cela
On additionne Périgée et Apogée, 135 Nm.
On est dans la portion à droite de la ligne vertical des 115 Nm. Zone safe et pas besoin de poussée OMS 1
Abcisse en Nm ( Périgée + Apogée) Ordonnée en % de propellant dans les OMS restant ( 60% pour nous )










Bye Bye ET










On peut donc souffler, et reprendre une mise en orbite normale avec une poussée à venir au prochain Apogée.
ATO terminé et la mission se poursuit ( Confère STS 51 F https://fr.wikipedia.org/wiki/STS-51-F)





Mais pour le fun, on va simuler une panne système critique ( perte d'une des boucles Fréon de refroidissement) qui va nous obliger à venir nous poser le plus vite possible.




C'est la seconde partie de la mission, l'Abort Once Around.
Désorbiter pour revenir se poser à KSC ou NOR ( Northrop, White Sands Shuttle Harbor dans le Nouveau Mexique  https://www.youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY )

Mais d'abord, quelques manip à faire. Mettre l'hydraulique sur Low pour ne pas vider l'hydrazine des APU et reconfigurer la partie Main Propulsion System ( couper l'alimentation électrique et pneumatique des moteurs et conduites maintenant que la vidange a été faite)







J'ai choisi NOR, pour voir ce fameux Lac de Sel désert.
Pour nous aider à trouver les valeurs de la poussée de désorbitation, on peut regarder dans la section 6 du FDF mentionné en haut.
Cela va nous donner un ordre de grandeur sur la magnitude des paramètres à entrer pour avoir une solution cohérente.
Ca donne une bonne base, sur laquelle on peut faire varier les paramètres. On a pas la meme charge que la vraie mission et le vecteur d'Etat n'est pas forcement le meme à l'unité près.








Trois parties disctinctes ( OMS 1, OMS 2 OPS1 , OMS 2 OPS 3)

La première ne nous concerne pas, pas besoin de poussée OMS1
On l'a vu, après MECO, notre orbite était sur avec un périgée suffisamment élevé.

La deuxième ( OMS 2 OPS 1) est la continuité de l'ATO.
On l'utiliserait pour pouvoir augmenter le Périgée au prochain Apogée et poursuivre la mission.


La troisième maintenant ( OMS 2 OPS 3) est celle intéressante pour un AOA
Qui dit OPS 3 dit logiciel de guidage pour la rentrée.
On va donc trouver des valeurs pour une poussée de désorbitation
On va prendre AOA/K ( l'autre est pour un Shallow AOA, poussée d'intensité faible au cas ou nous serions limités en carburant, pas pour nous)




On est bien dans une orbite dont la somme Ha et Hp est comprise entre 145 et 115 ( 135 Nm pour nous)
Time of Ignition 34 mn dans la mission
PEG 4 paramètres  C1= 15385  C2=-0.61 Ht=65.8 Nm  Theta= 172°

Kesako ? Pas mal de réponses ici  http://www.science-and-fiction.org/science/leo_targeting.html
Dans le tuto deorbit à la fin surtout
Ce lien renvoie vers un logiciel codé par un des devs de la FG Shuttle.
Ca permet entre autre de rentrer des paramètres comme ci dessus, de rentrer notre vecteur d'état à un instant T que l'on a dans le jeu, et de nous trouver une solution de désorbitation à rentrer in game.
Fascinant, et ca permettra bientot de vrais RDV spatiaux avec ISS dans le jeu  :love:


Pour faire simple, le système de guidage PEG 4 était utilisé pour les poussées OMS 1/2 et la poussée de désorbitation

Les paramètres pour une poussée de désorbitation donnent la relation de linéarité suivante au point d'entrée de la navette ( Ht= 65.8 Nm soit 400000 pieds)

Vitesse vertical = C2 + C1*Vitesse Horizontale au point d'entrée

L'angle theta est l'angle entre le moment de mise à feu et le moment de la rentrée ( ici on veut qu'entre la mise à feu et le moment ou la navette entre dans l'atmosphère il se passe 170 degrès, normalement pour une entrée normal ce paramètre est autour de 120 °,les 60 ° restant couvrant les 4000 Nm entre les 400000 pieds et le terrain d'atterrissage)

On devrait utiliser autour de 500 ft/s pour une Interface d'entrée ( REI) à 4300 Nm














J'ai joué avec l'angle Theta ( 162 au lieu de 172 ) et le Time of Ignition ( 42 au lieu de 34)
Je voulais avoir une REI autour de 3000 Nm au lieu de 4300 Nm
FG marche mieux avec ce genre de distance à l'interface d'entrée et il est préférable d'etre un peu haut en énergie que l'on pourra toujours dissiper plutot que de finir court dans le désert :)


Le logiciel marche bien et sort une poussée de désorbitation assez cohérente, sur les axes -X et Z du repère LVLH.
C'est à dire une poussée rétrograde pour diminuer le périgée et une poussée radiale extérieur assez importante qui aura pour effet de décaler le Périgée vers White Sands.

Assez particulier un AOA, on veut absolument revenir le plus vite possible sans faire une autre orbite, du coup il faut retravailler la forme de l'orbite et la position de la ligne des apsides qui est loin d'etre nominale comparée à une entrée normal ou l'on part d'une orbite quasi circulaire.

Donc 18 ft/s à perdre de Vx et 570ft/s de poussée radiale extérieure Vz
Total autour de 580 ft/s, REI 3039 Nm et périgée à -5 Nm
Pas mal tout ca.









Et voilà le résultat après 5 mn de poussée, low on fuel, mais on y est.
Alea jacta est







Un peu de temps avant l'interface d'entrée, on peut contempler sereinement les paysages


Arabie Saoudite et Quatar ( la petite corne )








Bye Bye Sun






Aurore Boréale








On y va, on rentre la brique volante. Ne pas oublier de ré activer les pompes hydrauliques,sinon... :worry:







Un peu bas sur le plan, la rentrée est un peu plus abrupt que d'habitude, on descend vite, trop vite.
Pas de soucis, ailes à plat et on peut toujours diminuer légèrement l'incidence ( 37° mini) pour réduire de 10 % notre trainée






Ca brule fort






La cote Ouest en vue, et le Soleil se lève pour la deuxième fois en 1 h







Tout s'est bien passé pour l'entrée.
Petit glitch pour le guidage TAEM à White Sands ( qui a été fixé d'ailleurs ), pas de guidage, on va devoir atterrir la Navette comme un Cessna, petit pattern VFR et on encadre le Lac Salé :)





On ne peut pas trop le manquer au moins, plutot massif.

On voit l'Air Force base du coin en dessous, Hollowman AFB, sympa le nom









En finale, 12000 pieds, 6 Nm du touchdown
Pas évident de juger le Flare sans guidage du taux angulaire à appliquer en tangage





Flare final vu depuis la Base






Ca passe, rien de casser :)







Scénario demandant, mais tellement intéressant.
A la prochaine pour de nouvelles pannes  :beer:

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Offline Papyref

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Reply #1 - 02 June 2018, 06:38:03
Très beau travail ! On voit que tu possèdes parfaitement la navette  ;)
Il faudrait la remettre en service rien que pour toi  :bave:
Tu pourrais peut être en trouver une d'occasion sur EBAY ?


Offline Gingin

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Reply #2 - 03 June 2018, 18:28:16
Merci Papy :)

Il y en a en Lego sur Ebay  :)
Trop hate de pouvoir faire de vrais rendez vous sur ISS avec ce genre de logiciel.

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Offline jacquesmomo

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Reply #3 - 05 June 2018, 11:14:40
En tout cas bravo (et merci) pour le résumé de ton vol, et pour les images !!! :wor:

Mes add-ons sont là !

Offline Gingin

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Reply #4 - 14 June 2018, 18:29:56
Avec plaisir
J'ai eu besoin de quelques doliprane après le vol  :)

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Online Pappy2

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Reply #5 - 14 June 2018, 19:15:11
Mais que c'est beau
Mais que c'est beau
Mais que c'est beau
Mais que c'est beau

Merci Merci Merci  :love:  :wor:  :love:  :wor:  :love:  :wor:  :love:

@+ Pappy2_________
Citation célèbre:
Lorsque la trajectoire Képlérienne du mobile coupe la sphère du géoïde de l'astre de capture, ce n'est généralement pas très bon pour l'avenir du beau vaisseau et de son équipage
"Nulentout"

Offline Gingin

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Reply #6 - 19 June 2018, 16:49:41
Merci Pappy two :)

C'est vrai qu'il assure graphiquement ce simu.
Il me fait mal aux neurones aussi parfois  :)

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