Monocoque´s in der Raumfahrt

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BrawnGP94

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Monocoque´s in der Raumfahrt
« am: 10. Januar 2016, 21:47:18 »
Hallo zusammen,

ich hab mir gerade diverse Artikel über die Aktuell in Bau befindlichen, bemannten Raumfahrzeuge durchgelesen. Vor allem bei Orion und dem CTS-100 ist mir aufgefallen, das die Kernstruktur aus Aluminium bzw. aus einem anderen Leichtbaumetall ist und diese Kernstruktur aus mehreren Teilkomponenten zusammengeschweißt wird (korrigiert mich wenn ich hie falsch liege ;)), so wie hier bei Orion:



Warum fertigt man diese Kernstrukturen nicht aus Carbon/CFK, oder verwendet, wie im Motorsport Stand der Technik, ein Monocoque?:
Hier mal ein BSP eines Monocoques aus dem Rennsport (Audi R18 LMP1)



Solche Monocoque´s haben ein extrem hohes Steifigkeits/Festigkeits-Gewichtverhältnis. Mittlerweile sind Carbon Werkstoffe auch gegen Hitze unempfindlicher. Kältere Temperaturen ändern meines Wissens nach sowieso nicht die Festigkeitseigenschaften von Carbon. Und mit konstruktiv intelligenter Gestaltung (Carbon ist da ja sehr flexibel) kann man ein solches Monocoque sicherlich für die herrschenden Druckunterschiede während eines Weltraumaufenthaltes standfest machen. Zusätzlich kann man ja noch, zb. wie im Motorsport, an kritischen Stellen sog. Metall-inserts vorsehen.

Mittlerweile besitzt man auch schon die Technik für die Herstellung von Formen, die den Dimensionen von Orion sicherlich entsprechen, zb. der Dream-Chaser ist meines Wissen nach aus einer CFK-Struktur gefertigt.
Auch die Herstellkosten für solche Monocoques sind meiner Meinung nach für Raumfahrtverhältnisse "günstig". Alleine das Zusammenschweißen der Teilkomponenten von Orion muss ja eine Unmenge an Geld verschlingen. Die Qualitätskontrolle bei solchen Monocoques ist auch einfacherer als bei den Aktuellen Schweißkonstruktionen.

Mich würde jetzt mal interessieren, was Ihr von dieser Idee bzw. zu diesem Thema zusagen habt? :)

Offline Kryo

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Re: Monocoque´s in der Raumfahrt
« Antwort #1 am: 11. Januar 2016, 09:03:50 »
klingt gut, und langfristig wird das sicherlich auch passieren. Vielleicht ist der Entwicklungsstand momentan noch nicht hoch genug für solche Strukturen? Ich wüsste keinen Grund, warum es nicht funktionieren sollte. Tanks und Strukturen von Raketen werden ja langsam aber sicher auch vermehrt aus Faserverbund hergestellt.

Offline Hiegus

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Re: Monocoque´s in der Raumfahrt
« Antwort #2 am: 11. Januar 2016, 09:05:41 »
Die Diskussion hatten wir schon mal. Ich hatte die gleiche frage 2009 gestellt:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg98622#msg98622
"Ich glaube noch immer mit voller Innbrunst und Überzeugung an das Unternehmen." HAL 9000