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Author Topic: SSU STS-88 : Aux débuts d'ISS  (Read 430 times)

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Offline Gingin

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24 December 2018, 15:34:52
Bonjour,

Petit résumé de la mission STS 88 en utilisant l'Add On  Iss AtoZ Add on https://www.orbiter-forum.com/showthread.php?t=26673 de Donamy avec quelques modifs au scénario pour jouer avec SSU 5


Vraiment très sympa de pouvoir refaire ce genre de missions historiques

Pour un peu plus d'immersion, voilà le Press Kit fourni à l'époque https://www.jsc.nasa.gov/history/shuttle_pk/pk/Flight_093_STS-088_Press_Kit.pdf


La Time Line a été décalé de quelques jours
J'ai essayé de suivre la TimeLine en planifiant un Rendez vous autour du 3 éme jour histoire que l'équipage soit bien acclimaté à l'Espace.

C'est parti pour un petit résumé en image







I)Du LiftOff au MECO



Après plusieurs tentatives de lancement abortées pour diverses raisons ( celle du 03/12 était du à un probleme Hydraulique dans les dernières minutes), Endeavour a finalement pu prendre son envol le 4 Décembre 1988 de Nuit, à 8h35 UTC



Endeavour sur le Pad




Ventilation de l'Oxygène Liquide





APU démarrés, Le système d'alimentation en Oxy Liquide est retiré, Le lancement se rapproche and pas de Master Alarm concernant l'Hydraulique.





Lift Off de la première mission vers ISS and le module Russe Zarya.
First Stage nominal







Séparation des SRB et Second Stage





MECO comme prévu, pas d'underspeed.
Vidange du fuel restant dans les tuyaux et en arrière plan on apercoit du propellant étant éjecté du Tank Externe pour éviter un recontacte avec la Navette.










II)De MECO au Docking d'Unity


Zarya est 40° devant nous.
Le but fixé est de procéder au Rendez Vous au début du jour 3 de la mission
On va passer en dessous d'elle une première fois avant de revenir derrière après un cercle complet.
On va donc procéder à une rotation de 400°( Phasing) sur 3 jours

Une chose importante est le Phasing: Savoir de combien de degrés par Orbite on va rattraper Zarya .
Un graphe très utile pour cela:






Retournons au travail.

Notre prochaine étape sera de monter le Périgée avec une poussée OMS 2 initiée à notre prochaine Apogée dans moins de 40 mn


On va circulariser l'orbite, 121*122 Nm pour commencer. Cela nous donnera un Catch up rate de 15 ° ( on va rattraper Zarya de 15° par Orbite)
Un taux très rapide que l'on modulera plus tard pour réduire notre rapprochement.





Les actions Post Insertion sont effectuées en attendant la poussée.
Fermeture des portes avec un fond assez sympa







OMS2 burn en cours








Commencons le phasing avec quelques poussées bien placées
On veut découvrir le catch up rate autour de 10° et avoir une meme ligne des apsides que Zarya pour avoir un Rendez Vous plus facile à planifier.
10° nous permettra d'arriver à la find du jour 2 assez proche d'ISS pour commencer la phase finale du Rendez Vous.
Environ 37 orbites à effectuer avec cela.

On circularisera l'Orbite autour de 154 Nm.


Ces poussées sont appellées Phase Adjust Maneuver avec comme Acronyme NC. Elles sont effectués à un point caractéristique ( Apogée ou Périgée) de l'Orbite de l'objet cible ( Zarya)



Poussée NC1 pour augmenter l'apogée à 154 Nm







NC2 une demi orbite plus tard pour circulariser le tout à 154 Nm





Nous voilà avec un catch up rate autour de 9 °, avec une orbite partageant la meme ligne apsidal que Zarya






Il est temps de deployer les radiateurs et de vérifier le bon fonctionnement du bras RMS.
Un peu de travail pour le Spécialiste Mission







Le RMS est vérifié et libéré de ses crans d'arret.







Camera OK





Fin pret pour les opérations orbitales.









Déjà un jour dans l'espace s'est écoulé.

La prochaine poussée sera un léger changement de plan (Plane Change PC) pour avoir une orbite entièrement Coplanaire avec Zarya.
RInc est très faible grace à la bonne fenetre de lancement (0.02°) , et heureusement.
Nous pourrions changer cette valeur d'à peine un degrés ou deux avec tout le propellant présent dans la Navette



Out of Plane (DVy) PC burn






Nous n'avons plus qu'à vérifier de temps en temps nos paramètres orbitaux pour garder une bonne coplanarité et une meme ligne des Apsides ( qui tend à varier avec la Gravité Non Sphérique et la pression de radiation solaire)



Il est temps de sortir Unity de son cocon

Pas évident ce RMS





Joint Coordinates Pour Unity: Shoulder YAW: -31.16  PITCH: +85.313            Elbow PITCH: -128.6         Wrist PITCH: -74.64  ROLL -216.1    YAW +2.848









Il ne reste plus qu'à le docker à l'ODS, pas si facile non plus.








Joint Coordinates pour Unity arrimée à l'ODS:   Shoulder YAW: -26.10  PITCH: +113.7          Elbow PITCH: -46.1     
 Wrist PITCH:-90.15    ROLL :-372.1    YAW -49.44






III)Rendez vous avec Zarya



Une partie un peu plus numériques comprenant pas mal de données permettant de peaufiner notre arrimage à ISS



MET 002 /21:16:12
Zarya se rapproche, nous sommes maintenant juste quelques degrès derrière elle.

Il est temps de stopper la phase de pahsing et de réduire grandement le catch up rate pour se préparer à la phase finale du rendez vous.

Nous allons donc procéder à des poussées intitulées Height Adjustement ( NH). Elles permettront de relever notre Apogee à moins de 10 Nm de celle de Zarya





NH1 Burn, élevant l'Apogée à 203Nm ( ce sera le nouveau Périgée plus tard, 7 Nm plus bas que celui de Zarya qui est à 210Nm)







NH2 burn 45 mn plus tard, Pour finir sur une Orbite de 218 * 203 Nm
Meme Apogée que Zarya avec comme prévu le Périgée 7 Nm plus bas pour avoir un catch up rate très faible mais constant ( moins d'un degrès par Orbite maintenant)





Le résultat ici, 400m ( 1200 ft) sous l'Apogée de Zarya









Alright, on y est presque.

On va maintenant passer dans la phase finale du rendez vous, basée principalement sur des poussées faibles permettant de peaufiner la trajectoire d'approche.
Ces poussées sont basées sur un logiciel dans la Navette utilisant des données des Star tracker et Radar Haute Fréquences permettant d'avoir des informations très précises sur la séparation relative entre la Navette et la Cible.
Informations de distances et de vitesses de rapprochement/eloignement. ( L'équivalent d'un Docking MFD à la sauce NASA)

Une fois ces infos recueillies par les systèmes de la Navette, ces données sont injectées dans un  logiciel ( SPEC 34) permettant de résoudre des équations de Lambert et de Clohessy-Wiltshire.
Cela permet de cibler une position particulière de notre vaisseau par rapport à une cible en un temps imparti.
En gros, dans 30 mn je veux etre 100 m derrière Zarya, ces équations répondent à ce genre de problèmes.
Encore faut il etre dans une position correcte permettant d'avoir une solution réaliste à ces équations( d'ou le phasing et les orbites coplanaires)





Le But est d'etre maintenant situé sous Zarya ( Radial Bar) dans deux orbites

Plusieurs Burn sont à venir  NC, NCC, Ti, MC 1 to 4



Voilà la théorie en graphique









Le but est d'étre 250 kfeet (76 km) derrière Zarya au prochain Apogée( NC burn). Puis une Orbite Supplémentaire et on devrait etre  50kfeet ( 14 km) derrière elle pour le Terminal Initiation ( Ti) burn.
Aim is to be 250 kfeet ( 76 km) behind Zarya at next apogee, then one more orbit , and we should be at 50 kfeet ( 14 km ) behind it for Terminal Initiation burn.



Voilà les valeurs que j'ai eu en pratique.





Légerement proche pour le Nc burn ( 200 kfeet au lieu de 250 kfeet), mais le reste des manoeuvres étaient assez proches de la théorie, ca marche très bien la méthode NASA pour les rendez vous :)




Allez, NC burn
Une poussée pour diminuer le catch up rate en augmentant le Périgée
On veut etre au prochain Apogée ( dans 91.6 mn) 48.6 kfeet derrière Zarya ( Dx=0 - 48.6), dans le meme plan ( Dy=0) et 1200 feet en dessous ( Dz=-1.2)









Dv assez faible pour augmenter le Périgée à 206Nm







NCC burn qui s'initule Corrective Combination burn.
Elle est réalisé avant le prochain Périgée ( 57.7 mn avant le prochain Apogée)
Le but est le meme que le NC, etre dans une position adéquate au prochain Apogée pour le Ti burn


Les DV sont très faibles, quelques feet/s ici et là. Une poussée via les RCS en translation suffira.
On est vraiment dans le fine tunning dans ces dernieres poussées.








On se rapproche du prochain Apogée
A ce point, soit on délaie le Rendez Vous ( pour cause technique par exemple ), en ré augmentant le Périgée pour avoir un catch up rate négatif et s'éloigner à nouveau faiblement de la cible ( en gros revenir dans la position du NC burn), soit on effectue le Terminal Initiation burn nous emmenant à une interception directe de la cible, Zarya.


Allons y pour le Ti burn.
Une Orbite avant le rendez vous.
Le but est d'etre en bonne position pour le Mid Correction (MC) 4 burn  320 ° d'orbite plus tard ( 76.9 mn)
A ce point là, on veut etre 900 feet derrière Zarya ( Dx=-0.9) et 1800 feet en dessous ( Dz=+1.8)










A venir, 3 corrections de "Mi-Parcours" Mid-Course Corrections Burn ( MC 1 à 3)


MC1 inutile





Un MC 2 très faible en Dv, on est bien stable sur notre trajectoire








On commence à voir Zarya se rapprochant tranquillement de nous






Et une autre faible correction pour finir ( MC3)









La poussée finale maintenant, MC4, 15 mn avant l'apogée de Zarya et notre point de Rendez Vous.
Le but est d'etre dans 15 mn 600 feet sous Zarya ( DZ=+0.6)








Voilà le résultat après 3 jours en Orbite autour de la Terre.
Dt Min de zéro, rencontre dans 15 mn.
Les deux orbites quasi identiques.









Zarya, on arrive













IV)Proximity Operations





Dernière phase de la mission. On arrive au rendez vous, sous la station ( R Bar, axe partant de la cible vers le centre de la Terre).
On va maintenir une position constante autour de Zarya en maintenant nulle toutes vitesses relatives résiduelles








Univ Pointing OPS 201 va nous aider à maintenir une position stable ( le nez dans le vecteur vitesse et le ventre de la navette pointé vers le centre de la terre ) pour faire une belle approche sur la R-Bar.
En acronyme, ca donne ca :+XVV/+ZLV   ( l'axe +X de la navette , donc le nez dans le velocity vector et l'axe +Z le ventre dans Local Vertical)



On va pouvoir se focaliser uniquement sur les corrections en translation.






Magnifique, quel sentiment d'accomplissement cela doit etre d'arriver à ce stade d'un rendez vous en vrai






Station keeping, un peu de travail avec le RMS






Après pas mal de sueurs, Zarya est finalement docké à Unity ( à l'envers après réflexion  :worry: )








Adieu ISS, à bientot :)








Visez les étoiles , au pire vous tomberez sur la Lune.

Offline Snax

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Reply #1 - 24 December 2018, 23:21:56
Bravo !!!
Moi j'en suis à essayer de même avec les suivantes, debuggef les missions pour qu'elles fonctionnent toutes avec SSU 5, Donamy serait intéressé par les fichiers scénarios que tu aurais édités, pour une prochaine update.
Je lui ai filé ce que j'avais déjà fait de mon côté.

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Offline Gingin

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Reply #2 - 25 December 2018, 13:50:00
Merci Snax :)

Je vais lui envoyer sur son post A to Z alors
J'ai fait STS 88 et 92 Déjà.

Je retrouve plus l'utilitaire permettant de calculer les paramètres au MECO ( Altitude, FPA, Vitesse) permettant d'avoir une orbite spécifique après MECO, ca te dit quelque chose?
Il me semble que c'est présent quelque part dans les fichiers de SSU.

J'ai testé la branche Beta d'ailleurs, ou GLS à implémenté ces derniers travaux sur l'entrée et le rework des controleurs de vols, pas mal du tout

La branche en rouge




Edit: J'ai retrouvé, Dave en avait parlé dans ton post sur Hubble :)

Dans OrbiterSDK/SpaceSHuttleUltra  MecoTools.EXE


« Last Edit: 25 December 2018, 14:20:44 by Gingin »
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Offline Snax

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Reply #3 - 25 December 2018, 16:11:13
Yep c'est ça !
Tiens tu pourrais.me le zipper par hasard ? Quand je veux le compiler j'ai des erreurs et avec pa co, mettre à jour Visual Studio me prendre 30 ans environ lol

(et si tu as les meshes de SSU 5 via le SVN je suis preneur aussi, j'aimerais l'observer en détail ^^)

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Offline Gingin

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Reply #4 - 27 December 2018, 15:46:56
Je ne l'ai pas recompilé.
J'ai pris le .EXE présent dans les SDK et il se lancait :)


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Offline Snax

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Reply #5 - 27 December 2018, 17:37:11
Dafuq mais pourquoi je l'ai pas lol xD

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