Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

tobi
Luftstrahltriebwerke erfordern eine ganz andere Konstruktion der Stufe, sie muss waagerecht an einem Flügel hängen können, das verursacht starke Biegespannungen wie bei einem Flugzeug.

Das ist nicht korrekt.

1)  Lufstrahltriebwerke (2 kleine) sind an der Spizte der Booster in aerodynamischer Verkleidung angebracht.
2)  Flügel beim Start der Booster sind nicht primär notwendig, die werden erst im Landevorgang ausgefahren. Mögliche Variante für Schwerlastträgerraketen.
3) Die zweite Möglichkeit sind feste Flügel,

1) Der Resttreibstoff resultiert aus der Brenndauer der Stufe.
2) Nach der Trennung hat die Stufe eine v= 1900 m/s, es bedeutet Abbau als auch Umwandlung der v, dafür ist erheblich mehr Treibstoff als für eine geflügelter Stufe notwendig.

Auch eine geflügelte Stufe muß zunächst bremsen, jedenfalls erinnere ich mich, daß das im russischen Konzept auch vorgesehen war. Flügel und Fahrwerk müssen nicht nur mittransportiert werden mit ihrem Gewicht, sie brauchen auch nicht unerhebliche Verstärkungen des Stufenkörpers, um die wirkenden Kräfte einzuleiten.

Ja, auch für Musk gelten die Naturgesetze, er wendet sie aber gerne zu seinem Vorteil an und geht dabei kreative Wege. Daß nach Allem, was er schon erreicht hat, immer noch viele glauben, er wäre ein Phantast, ist mir völlig unverständlich. SpaceX optimiert auch nicht auf die höchste Leistung, sondern auf das bestmögliche Kosten/Leistungs-Verhältnis und das schließt die Betriebskosten auf jeder einzelnen Stufe ein.

Ich habe auch schon gesagt, Konkurrenz ist gut und ich freue mich auf russische Anwendungen des Flügelkonzeptes. Warten wir darauf, daß Russland bessere Konzepte als Falcon 9 bis zur Flugreife bringt.

@ Führerschein

Ich habe schon gepostet, das ich weder ein Fan von Musk noch von Roskosmos bin. Betrachte die Entwicklung nur aus technischer Sicht, habe auch nichts dagegen wenn Russland morgen Bankrott ist und seine Mondpläne beendet.

Auch eine geflügelte Stufe muß zunächst bremsen

Nein, das ist nicht korrekt.

Eine Abtrennung der Booster erfogt in einer Höhe von etwa 75 km und bei weit höheren v als bei Musk. Nach der Trennung fliegen die Booster noch höher, bis etwa 100 km, danach die automatische Rückkehr ohne Treibstoffverbrauch und ohne Abbremsung. Erst in der Atmosphäre und 450 km vom Kosmodrom entfernt werden die Triebwerke eingeschaltet.

Bei Betrachtung sämtlicher Aspekte sind die VRB von Vorteil.

@Jura: Wie kann ich mir die Rückkehr ohne Treibstoff weiter oben vorstellen?

Der Booster wird bei 75km abgetrennt. Triebwerk ist abgeschaltet. Booster steigt weiter nach oben und baut horizontale wie vertikale Geschwindigkeit ab. Dann kommt der Punkt wo die Schwerkraft gewinnt und der Booster fällt zurück. Dabei wird er dann schon Richtung Startpunkt gedreht und gleitet dann ähnlich dem Spaceshuttle in tiefer liegende Luftschichten um das letzte Stück der Reise mit Turbine und Flügel zu bewältigen?

@ tralf

Ich habe doch geschrieben, etwa 450 km vom Wostotschny und schon in der Atmosphäre werden die Triebwerke eingeschaltet und arbeiten mit dem restlichen Treibstoff bis zu Landung, dabei wird auch die gleichzeitige Landung von zwei Boostern durchgeführt. Die Booster haben auch kleine Korrekturtriebwerke.

Die Triebwerke sind erforderlich weil die kinetische Energie wäre nicht aussreichend für eine Landung nur mit Tragflächen. Bei Falcon ist die Stufe nach Brennschluss nicht weit entfernt und hat geringe Geschwindigkeit als die VRB.
 

Eine Abtrennung der Booster erfogt in einer Höhe von etwa 75 km und bei weit höheren v als bei Musk. Nach der Trennung fliegen die Booster noch höher, bis etwa 100 km, danach die automatische Rückkehr ohne Treibstoffverbrauch und ohne Abbremsung. Erst in der Atmosphäre und 450 km vom Kosmodrom entfernt werden die Triebwerke eingeschaltet.

Bei Betrachtung sämtlicher Aspekte sind die VRB von Vorteil.

Mehr als 2km/s ohne Triebwerksbremsung abbremsen, mit dem Rest an Geschwindigkeit eine 180° Wende durchführen und hunderte km zurückfliegen. Auch wenn für einen Teil das Triebwerk eingesetzt wird. Ich möchte jetzt mal sagen, daß die Naturgesetze auch für die russische Raumfahrt gelten.

Und nochmal, ich warte mit Spannung darauf, daß ein besseres Konzept als das von SpaceX auch in fliegende Hardware umgesetzt wird.

@Jura:
Ich denke selbst wenn dies hier auf der Erde gehen würde und vielleicht Sinn macht, für eine Marslandung wäre das kompletter Unsinn. Selbst bei der F9 halte ich sowas für vermutlich nicht günstiger. Man muss einfach berücksichtigen wie leicht die erste Stufe sein muss, vermutlich ca. 16t leer.
Das ist deswegen bedeutend weil es nun mal so ist das je besser das Verhältnis betankte Stufenmasse/Leermasse ist, je weniger Treibstoff wird für eine Abbremsung benötigt.
Letztendlich ist genau das ein Hauptgrund warum es wirtschaftlich sein wird eine F9 Erststufe wieder zu verwenden.
Bei einer F9-Oberstufe würde dieses Konzept aber nicht aufgehen, nicht wegen dem Wiedereintritt, das haben sie wohl mit ihrem leichten Hitzeschildmaterial wohl super hinbekommen, sondern wegen der Bremsphase, weil die Oberstufe schon deswegen weil die Oberstufe die Masse von acht Merlin 1D Triebwerken fehlt (ca. 3550kg), zusätzlich ist die gesammte Struktur leichter, weil die Tanks ca. 4,3x weniger Treibstoffvolumen haben. In Summe wird da sicher nochmal über 4t wegfallen.
Das würde bei der Landung dann wirklich sehr sehr schwer genau den Bremszeitpunkt zu treffen. 

Für die Landung der Oberstufe müßten sie wirklich separate Triebwerke nehmen, z.B. 3-4 SuperDraco. Die brauchen dann leider anderen Treibstoff. Oder ein neues Triebwerk mit Kerosin, alles mit einem gewissen Aufwand verbunden.

Zitat von: Jura am 23. Januar 2015, 15:56:23

Eine Abtrennung der Booster erfogt in einer Höhe von etwa 75 km und bei weit höheren v als bei Musk. Nach der Trennung fliegen die Booster noch höher, bis etwa 100 km, danach die automatische Rückkehr ohne Treibstoffverbrauch und ohne Abbremsung. Erst in der Atmosphäre und 450 km vom Kosmodrom entfernt werden die Triebwerke eingeschaltet.

Bei Betrachtung sämtlicher Aspekte sind die VRB von Vorteil.

Mehr als 2km/s ohne Triebwerksbremsung abbremsen, mit dem Rest an Geschwindigkeit eine 180° Wende durchführen und hunderte km zurückfliegen. Auch wenn für einen Teil das Triebwerk eingesetzt wird. Ich möchte jetzt mal sagen, daß die Naturgesetze auch für die russische Raumfahrt gelten.

1) Deine Angaben sind hier falsch und wieso kommst du auf 2km/s ?
2) Eine ballistische Flugbahn braucht doch keine Abbremsung !

3) Bei Bedarf kann ich mehr schreiben.

Das ist mit ein Grund warum Raptor weniger Schub haben wird als gedacht. Da sie wohl mindestens 15 Triebwerke brauchen, aber eher 19 verwenden werden.
Wenn es wie bei der F9 laufen sollte, kommen dann 2 oder 3 Oberstufentriebwerke rein.
Damit wäre auch das Problem vom minimalen Schub bei der Landung der Erststufe aus der Welt und für MCT ist das beim Mars sicher auch besser, weil man dann redundanz bei den Triebwerken hat. Was vermutlich auch mit drei Triebwerken auch besser würde, sind keiner Gravitationsverluste.

Das ist mit ein Grund warum Raptor weniger Schub haben wird als gedacht. Da sie wohl mindestens 15 Triebwerke brauchen, aber eher 19 verwenden werden.
Wenn es wie bei der F9 laufen sollte, kommen dann 2 oder 3 Oberstufentriebwerke rein.
Damit wäre auch das Problem vom minimalen Schub bei der Landung der Erststufe aus der Welt und für MCT ist das beim Mars sicher auch besser, weil man dann redundanz bei den Triebwerken hat. Was vermutlich auch mit drei Triebwerken auch besser würde, sind keiner Gravitationsverluste.

Dazu:

1) Warum sind keine technischen Daten zu Raptor verfügbar?
2) Russen haben alle Daten der Methantriebwerke veröffentlicht auch mit Trockenmasse!

3) Wie soll eine Landung auf dem Mars ohne Schutzschilder erfolgen?

4) Ja, die Trockenmasse der F9 zum Schub der Triebwerke ist ein Problem.

Die Entwicklung der Falon 9 und der neuen Rakete werden privat finanziert. Da muss gar nichts veröffentlicht werden. Das fällt unter das Firmengeheimnis. So was gibt es überall. Ich habe mal versucht, für den Unterricht echte Daten der einzelnen Takte eines Motors von Daimler Benz zu bekommen. Pustekuchen.

Die Entwicklung der Falon 9 und der neuen Rakete werden privat finanziert. Da muss gar nichts veröffentlicht werden. Das fällt unter das Firmengeheimnis. So was gibt es überall. Ich habe mal versucht, für den Unterricht echte Daten der einzelnen Takte eines Motors von Daimler Benz zu bekommen. Pustekuchen.

 

Noch ein Tweet von Elon Musk

https://twitter.com/elonmusk/status/558703223909781505

West Coast droneship under construction will be named "Of Course I Still Love You"

Es wird noch eine Plattform gebaut, für die Westküste.

Name: Natürlich liebe ich dich immer noch

Ist wieder eine Referenz auf die gleiche Serie. Culture Series

Wie lange noch wird wohl die Annahme aufrechterhalten, daß man bei SpaceX keine Ahnung hat und die Wiederverwendung nicht funktioniert oder wenigstens unwirtschaftlich ist?

wow
noch keine stufe erfolgreich gelandet
 und schon baut er eine zweite barge für die andere Küste
"alle Achtung"

Das bedeutet, daß sie nicht nur sicher sind, sie können landen. Sie müssen auch konkrete Vorstellungen haben, was sie mit den Stufen machen wollen. Für Tests würden die Stufen von Cape Canaveral genügen.

Führerschein
Und nochmal, ich warte mit Spannung darauf, daß ein besseres Konzept als das von SpaceX auch in fliegende Hardware umgesetzt wird.

Das werden wir nicht mehr erleben.
Erfordert neuartige technische Lösungen und primär im Triebwerksbau, das kann aber sehr lange dauern. Ich habe neue Konzepte schon gesehen und längere Unterhaltung dazu gehabt, nur die heutigen Triebwerke sind für eine hohe Effizienz nicht geeignet. Ein Triebwerk der beim Start einen ISP von etwa 500s liefert, senkt schon drastisch die Abmessungen und Kosten eines Trägers. Es geht hier primär:

1) Einstufige Trägerraketen, kein Abfall, kein Niedergang der Stufen in den Wälder und Flächen. Nach aussetzen der Last verglüht der Träger in der Atmosphäre.
2) Vollständige wiederverwendbare Systeme, nach dem Start landet die erste und zweite Stufe auf dem Kosmodrom.

Noch ein Tweet von Elon Musk
https://twitter.com/elonmusk/status/558703223909781505

Zitat

West Coast droneship under construction will be named "Of Course I Still Love You"

Es wird noch eine Plattform gebaut, für die Westküste.
Name: Natürlich liebe ich dich immer noch

Na hoffentlich wird dann der Name nicht gekürzt werden müssen zu
Off course.

Moin, bin ich hier im Kindergarten des Forums gelandet? Ohne Gruß, roger50

und (ER) sprach: Wahrlich ich sage euch: Es sei denn, daß ihr umkehret und werdet wie die Kinder, so werdet ihr nicht ins Himmelreich kommen.
Vieleicht ist es ja an der Zeit dazu?

Grüße vor allem an alle, die noch nicht allzu erwachsen geworden sind,
Klakow

Tweet von Elon Musk. Die Plattform jetzt mit Namen, mit Bild.

https://twitter.com/elonmusk/status/560909571691380736



Die Reparaturen scheinen abgeschlossen. Der Antriebsmotor ist ersetzt.

Bei NSF schreiben sie, dass es photoshop ist.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=36326.1920
Aber wenn Musk es twittert wirds wahrscheinlich noch drauf gepinselt. 

Bei NSF schreiben sie, dass es photoshop ist.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=36326.1920
Aber wenn Musk es twittert wirds wahrscheinlich noch drauf gepinselt. 

Stimmt, das ist so.  Aber das Bild ist aktuell und die Reparaturen sind ausgeführt. Das ist erstmal wichtig.

Weis jemand ob beim nächten Start (ca. in 10Tagen?) deffinitiv der nächste Landeversuch erfolgen soll?

Weis jemand ob beim nächten Start (ca. in 10Tagen?) deffinitiv der nächste Landeversuch erfolgen soll?

Elon Musk hat vom nächsten Versuch Anfang Februar gesprochen, also ja.

Da fehlt jetzt nur noch eine neuer Tipp Tread dazu.