Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

Besser gesagt, wir sind im Ariane 6 Thread. Da ist bemannt und Wiederverwendbarkeit (bisher, leider) kein Thema.

Ein Smartphone ist aber nicht weltraumtauglich. Vibrier das mal so wie bei einem Raketenstart und schau ob es das überlebt. Dann muss es immer noch die fast 100% Zuverlässigkeit haben. Das ist bei keinem Smartphone gegeben.

Nach derzeitigen Regeln bedeutet das: Schmeiss das Handy aus 10 m auf Beton, dann muss es funktionieren wie neu gekauft.
Lass uns wissen ob es funktioniert.

@Moderatoren:
am besten die letzten Beiträge wie von Führerschein empfohlen nach "Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie" verschieben, da passen sie deutlich besser hin.

Nochmal zum Nachlesen, das was ich geschrieben habe hat durchaus direkt mit dem Thema zu tun, weil die neuen Überlegungen rund ums Thema "Ariane X?" nur deswegen hochgekommen sind WEIL SpaceX schon heute erheblich günstiger ist und das nochmal erheblich runter geht wenn die F9 wiederverwendbar wird und nochmal wenn es ein Raptortriebwerk gibt.

ich kann das auch so schreiben:
if((Kosten(Falcon F9)*Zuverlässigkeitsfaktor) < (Kosten(Ariane 5)*Zuverlässigkeitsfaktor)))
{ // true
  printf("Überprüfen ob man die Ariane billiger bauen kann");
} // end true
else
{ // else
  printf("ja nichts ändern, wir verdienen gut daran")
} // end else

Zitat von: proton01 am 26. Juni 2014, 22:15:41

Das begründe mal. Mit Merlin kostet es mehr als mit dem (bisher nicht existenten) Raptor ?  Wieso ?

Weil die neue Rakete voll wiederverwendbar werden und damit die Kosten/kg deutlich niedriger sein sollten.

Dann möchte ich noch daran erinnern, daß wir hier nicht im SpaceX Thread sind. 

O.k., daher antworte ich jetzt im richtigen Thread.

Nur weil Raptor eventuell wiederverwendbar wird, ist deshalb noch lange nicht der ganze Träger wiederverwendbar, solange nicht auch die Oberstufe geborgen wird.

Wir wissen nicht was Falcon kostet, sondern nur was der Preis ist.
Wir wissen auch nicht was Ariane 5 derzeit kostet (ist bekannt, aber nicht veröffentlicht), sondern nur den Marktpreis. Dazu lesen wir daß Ariane 6 einen Startpreis von 70 Mio haben soll.

Das ist ein wichtiger Grund, aber es gibt weitere:
Der ISP der Erststufen/Booster ist mit 312s auf SL ca. 13,8% höher und 360s im Vakuum über 15,7% höher im Vakuum und für die Zweitstufen mit 380s sind das über 22% mehr.
vor allem für Missionen mit hohem deltaV Bedarf, z.B. GTO, wirkt sich das sehr stark aus.
Ein LCH4/LOX Triebwerk hat kaum Ablagerungen im gesamten Brennstoffsystem, was die Zuverlässigkeit z.B. der Turbopumpen erhöht.
Weiterhin verbrennt das Zeugs gleichmässiger, was zu weniger Vibrationen führt, das wiederum die Zuverlässigkeit steigert.

Nur weil Raptor eventuell wiederverwendbar wird, ist deshalb noch lange nicht der ganze Träger wiederverwendbar, solange nicht auch die Oberstufe geborgen wird.

Das ist richtig. Da Raptor und das ganze System aber entwickelt werden für den Marsflug, kann man sicher davon ausgehen, daß die Oberstufe wiederverwendbar sein wird. Sie soll zuerst auf dem Mars landen und dann zurück zur Erde und auch hier wieder landen.

Ich sags mal wieder dazu, immer vorausgesetzt, daß die Entwicklung erfolgreich ist. Ziel ist es jedenfalls. Aus dem Grund, weil man in der Lage sein muß, eine Oberstufe zurückzubringen, gehe ich auch fest davon aus, daß man das zuerst bei der Falcon 9 Oberstufe machen wird. Da ist es viel billiger, die nötigen Techniken zu entwickeln und Erfahrungen zu sammeln. Für LEO-Flüge wird es wohl auch wirtschaftlich sein, für GTO nicht, weil dann die Nutzlast zu sehr sinkt.

Der ISP der Erststufen/Booster ist mit 312s auf SL ca. 13,8% höher und 360s im Vakuum über 15,7% höher im Vakuum und für die Zweitstufen mit 380s sind das über 22% mehr.
vor allem für Missionen mit hohem deltaV Bedarf, z.B. GTO, wirkt sich das sehr stark aus.

Daten lt. Tom Mueller, Juli 2013 [AIAA JPC]:
Unterstufe Falcon9v1.1: Merlin1D: Isl=279 s;  Raptor  Isl=321 s;     -->   +15%
                                                      Ivac=308 s;  Raptor  Ivac=362 s;    -->   +17,5%
Oberstufe Falcon9v1.1: Merlin1D-vacuum (MvacD): Ivac=340 s;  Raptor-vac  Ivac=380 s;     -->   +11,8%
nix 22%
Aber das sind immer noch deutliche Leistungsteigerungen. Dafür wird aber die Stufe schwerer (größer, Kryotechnik)

Ein LCH4/LOX Triebwerk hat kaum Ablagerungen im gesamten Brennstoffsystem, was die Zuverlässigkeit z.B. der Turbopumpen erhöht.
Weiterhin verbrennt das Zeugs gleichmässiger, was zu weniger Vibrationen führt, das wiederum die Zuverlässigkeit steigert.

Das stimmt, hatten wir aber bereits mehrfach diskutiert.
ABER: wir wissen das aus Test mit kleinen Modellkammern, Tests mit umgebauten Kerosin- oder H2-Triebwerken sind da nicht sehr eindeutig. (Es gab Testabbrüche, Verschmutzung). Im Großmaßstab kann es anders werden,muss aber nicht.

@Führerschein:
Bevor ich damit zum Mars fliege stelle ich erstmal sicher, daß es im LEO absolut zuverlässig funktioniert. Ich glaube schon daß das machbar ist, dauert aber lange und kostet viel. Aber mehrfache Zündung bei einer Mission zum Mars für den Rückflug ist was anderes als Wiederverwendung. Aestus und Vinci sind auch mehrfach zündbar, aber noch lange nicht wiederverwendbar.

Das bliebe abzuwarten, wie an anderer Stelle geschrieben und hierher durch in den Treat durch "Digitale Schlepperbanden" verschoben, erwähnt halte ich einen weiteren Umdenkungsprozess bei den Europäern ohne weiteres für möglich.
Spätesdens wenn SpaceX seine Träger drei Jahre sicher zurückgebracht hat besteht vielleicht nichtmehr die frage ob sowas den geht und was es bringt.

@proton01

Ich verlege die Antwort in den Raptor-Thread. Sonst werden wir schon wieder OT.

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12030.msg294208#msg294208

Das bliebe abzuwarten, wie an anderer Stelle geschrieben und hierher durch in den Treat durch "Digitale Schlepperbanden" verschoben, erwähnt halte ich einen weiteren Umdenkungsprozess bei den Europäern ohne weiteres für möglich.
Spätesdens wenn SpaceX seine Träger drei Jahre sicher zurückgebracht hat besteht vielleicht nichtmehr die frage ob sowas den geht und was es bringt.

Das sichere Landen der einzelnen Teile ist das eine. Ich glaube, die meisten hier bezweifeln nicht, dass das tatsächlich funktionieren wird.

Wie hoch wird aber der Wartungsaufwand sein, gerechnet in Dollars und Cents? Und wie sehr steigt die Wahrscheinlichkeit für ein Startversagen pro bereits geflogener Mission an? Diese beiden Fragen kann dir mit Sicherheit auch bei SpaceX heute noch keiner beantworten.

Wie hoch wird aber der Wartungsaufwand sein, gerechnet in Dollars und Cents? Und wie sehr steigt die Wahrscheinlichkeit für ein Startversagen pro bereits geflogener Mission an? Diese beiden Fragen kann dir mit Sicherheit auch bei SpaceX heute noch keiner beantworten.

Vielleicht nicht mit absoluter Sicherheit, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit haben sie gute Vorstellungen davon. Gwynne Shotwell hat von einem Start für ca. 6-8 Millionen $ gesprochen. Das mag optimistisch sein, aber nicht völlig aus der Luft gegriffen.

Das wäre dann mit Wiederverwendung auch der zweiten Stufe.

Vorstellungen können in die Irre führen. Letztlich kann man das nur austesten. Solange aber immer noch dieser blödsinnige Vergleich "Flugzeuge wirft man auch nicht nach einem Flug weg" angebracht wird, bleiben berechtigte Zweifel.

Wobei, wenn wir schon bei hinkenden Vergleichen sind: Wie lange hält der Motor in einem normalen PKW oder LKW? Und wie lange der eines Formel-1-Rennwagens?

Zu hinkenden Vergleichen sage ich nichts.

Daß Elon Musks Ankündigungen belächelt werden, um nicht zu sagen als lächerlich angesehen werden, ist auch nichts neues. Das dauert immer so lange, bis er es realisiert hat.

Bei Deinem letzten Punkt hast Du sicherlich recht.

Ich lehne mich mal aus dem Fenster und lade die größten SpX Fans hier aus dem Forum (also z.B. Dich, tobi, Klakow, den Traveler) zu einem tollen mehrgängigen Essen in einem Sternerestaurant ein, sobald das erste Mal 1000 Starts pro Jahr von SpX durchgeführt wurden.

Bei Deinem letzten Punkt hast Du sicherlich recht.

Ich lehne mich mal aus dem Fenster und lade die größten SpX Fans hier aus dem Forum (also z.B. Dich, tobi, Klakow, den Traveler) zu einem tollen mehrgängigen Essen in einem Sternerestaurant ein, sobald das erste Mal 1000 Starts pro Jahr von SpX durchgeführt wurden.

 

Leider bin ich bis dahin zu alt dafür, auch wenn er den Zeitplan von 20 Jahren bis dahin einhält. Es dauert aber immer etwas länger, seine Zeitpläne sind optimistisch. Aber es zählt der gute Wille.

Ich stell mir grad vor : 1000 Starts/a das wären drei am Tag. Wer braucht das ? Welche Startanlage hält das aus (auch wenn sichs auf 2 verteilt) ? Ja ok, freilich alles gerechnet erst in 20 Jahren. Aber selbst dann... Oder ist dann die große Marsbesiedlung schon voll im Gange?

Ich stell mir grad vor : 1000 Starts/a das wären drei am Tag. Wer braucht das ? Welche Startanlage hält das aus (auch wenn sichs auf 2 verteilt) ? Ja ok, freilich alles gerechnet erst in 20 Jahren. Aber selbst dann... Oder ist dann die große Marsbesiedlung schon voll im Gange?

Ich kann mir auch nicht vorstellen, wo der Bedarf dafür herkommen könnte. Ich glaube weder an Massentourismus, noch an Massenauswanderung Richtung Mars.

1000 Satelliten in Erdorbits, jedes Jahr? Bei 10 Jahren Lebensdauer wären das 10.000 aktive Satelliten.

Irgendwelche massiven Strukturen im Orbit? Das wäre eine Aufgabe für den Großträger und wir würden von 100.000t in den LEO reden. Über 200mal ISS pro Jahr. Dafür würden mir höchstens zwei potentielle Anwendungen einfallen:
a) Solarstrom aus dem Orbit und daran glaubt Elon Musk laut eigener Aussage nicht.
b) Wir schicken viele bemannte Expeditionen zu den äußeren Planeten mit Jahrzehnten Flugdauer. Das würde dann gigantische autarke Quasi-Raumstationen brauchen.

Oder doch noch
c) Die USA beschließen ein Besiedlungsprogramm für den Mars und schicken hunderte MCT pro Startfenster da hin. Na, daran glaube ich wirklich nicht.

Moin,

bitte, die Diskussion über Elon's "1000 flights-a-year" Ankündigung hatten wir doch schon im "Space-X Diskussions"-Thread https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3424.3420

Braucht hier wirklich nicht noch mal aufgewärmt zu werden...

Gruß
roger50

Moin,

bitte, die Diskussion über Elon's "1000 flights-a-year" Ankündigung hatten wir doch schon im "Space-X Diskussions"-Thread https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3424.3420

Braucht hier wirklich nicht noch mal aufgewärmt zu werden...

Gruß
roger50

Spielverderber 

Bei Deinem letzten Punkt hast Du sicherlich recht.

Ich lehne mich mal aus dem Fenster und lade die größten SpX Fans hier aus dem Forum (also z.B. Dich, tobi, Klakow, den Traveler) zu einem tollen mehrgängigen Essen in einem Sternerestaurant ein, sobald das erste Mal 1000 Starts pro Jahr von SpX durchgeführt wurden.

Herzlichen Dank für die Einladung, ich werde dann zwar wohl die 70 überschritten haben, hoffe aber du bestellst rechtzeitig vor und verdrückst dich selber nicht auf eine Pflegestation wegen Demenz damit du behaupten kannst so eine Einladung nie ausgesprochen zu haben!

Der Bedarf von 1000 Starts pro Jahr ist im heutigen Umfeld sicher komplett undenkbar, das stimmt.
Aber, heute gibt auch weder einen Liniendienst noch sind die Transportpreise in einer Region die irgendwelche Anwendungen ermöglichen, der einen hohen Bedarf erzeugt.
Das ist ein typisches Henne, Ei Problem, ohne günstige Raketen, keine Anwendungen für kurze Startintervalle, ohne diese Anwendungen, keinen wirtschaftlichen Betrieb.

Ach ja, ich würde mich nicht als Fan bezeichnen, schon deswegen nicht, weil ein Fan eher blind für Risiken und Probleme ist, ich denke dass bin ich gerade nicht.
Begeisterung kommt bei mir allerdings schon auf, weil alleine die Existenz und der Versuch wiederverwendbare Raketen zu entwickeln geeignet  ist die Konkurrenten aufzuwecken.

Zitat von: Ruhri am 27. Juni 2014, 09:58:44

Wie hoch wird aber der Wartungsaufwand sein, gerechnet in Dollars und Cents? Und wie sehr steigt die Wahrscheinlichkeit für ein Startversagen pro bereits geflogener Mission an? Diese beiden Fragen kann dir mit Sicherheit auch bei SpaceX heute noch keiner beantworten.

Vielleicht nicht mit absoluter Sicherheit, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit haben sie gute Vorstellungen davon. Gwynne Shotwell hat von einem Start für ca. 6-8 Millionen $ gesprochen. Das mag optimistisch sein, aber nicht völlig aus der Luft gegriffen.

Das wäre dann mit Wiederverwendung auch der zweiten Stufe.

Wenn die erste Berging der Falcon Unterstufe solche Vorstellungen ansatzweise bestätigen würe, dann hätten wir wohl schon Bilder der Stufe nach der Bergung gesehen. Ich kenne keine solchen Bilder, anscheinend ist die nicht vorzeigbar.

Arianespace hat die geborgenen Booster der Ariane 5 in Le Bourget ausgestellt, die waren nicht mehr verwendbar. Lt MAN wäre die Wiederherstellung der Gehäuse teuerer als die Neufertigung.
Gut, der erste Versuch gelingt selten vollständig, aber das zeigt das es nicht so einfach ist, sondern fehleranfällig sein kann.

Wenn die erste Berging der Falcon Unterstufe solche Vorstellungen ansatzweise bestätigen würe, dann hätten wir wohl schon Bilder der Stufe nach der Bergung gesehen. Ich kenne keine solchen Bilder, anscheinend ist die nicht vorzeigbar.

Vielleicht bist du nicht ganz auf dem Laufenden?

• Die Stufe wurde nicht geborgen, weil das Bergungsschiff wegen schlechten Wetter im Hafen bleiben musste.
• Die Wasserung ist nur ein Test. Man will keine gewasserten Stufen wiederverwenden, sondern an Land gelandete. Die Angabe, welche Kosten man sich zum Ziel setzt, beziehen sich mit Sicherheit auf die geplante Landung an Land.

Vielleicht mal dieses Video anschauen, es zeigt die Wiederverwendbarkeitsvision bei SpaceX:

SpaceX Reusable Rocket Concept - Grasshopper Falcon (4K HD)

Bei der ersten Stufe und der Dragon ist man da bisher am weitesten. An der zweiten Stufe wird derzeit wohl nicht gearbeitet.


F9R 1000m Fin Flight | Onboard Cam and Wide Shot