Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

Eigentlich viel zu billig im Vergleich zur Konkurrenz.
Für die Entwicklung der BFR benötigen sie doch sicherlich Milliarden.

Eigentlich viel zu billig im Vergleich zur Konkurrenz.
Für die Entwicklung der BFR benötigen sie doch sicherlich Milliarden.

Die Menge machts. SpaceX hat für über 2 Milliarden $ Aufträge in den Büchern.


Mane

In wie fern ZU billig?
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Es hieß dass die ITS in der Entwicklung 10 Mrd $ kosten würde.
Bei der BFS/BFR muss man etwa mit der Hälfte rechnen - eher sogar deutlich weniger.

Zum einen können sie aufgrund des max 9m Durchmessers auf viele bestehende Maschienen aus Hawthorne nutzen (btw. wohl der Hauptgrund, dass die BFS an der Westküste gebaut wird). Zum anderen soll die BFR/BFS bis spätestens 2020 fliegen. Und innerhalb von 5 Jahren bekommt SpaceX nur schwerlich 5+ Mrd. investiert.


ABER die BFR soll ja eher hunderte bis tausende Starts bestreiten. Da verteilen sich die R&D Kosten sehr stark (z.B.5 Mrd /500 Starts= 10 Millionen $/Start)

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BTW:
Finde das danach gepostete Bild noch besser:


Wobei manche der Angaben mit Vorsicht zu genießen (z.b. BFR mit 8m, F9 mit 100m Kosten) sind und leider keine Quellen angegeben werden :/

Bei BFR sehe ich noch viele Risiken wegen der Kohlefaserstruktur. Boeing hatte da beim Dreamliner auch Probleme. Daher rechne ich diesbzgl. noch mit Schwierigkeiten, die Zeit und Geld kosten.

So sehen die Dinger aus wenn sie wieder zu Hause sind.

FH Booster:

https://twitter.com/julia_bergeron/status/989358258635837440

Kunst:

https://twitter.com/julia_bergeron/status/989358731405258752

Ist das ein "Mannlochdeckel"?

https://twitter.com/julia_bergeron/status/989358731405258752

Perhaps some are wondering about Booster 1021. This is the infographic that SpaceX had on the booster at Cape Family Day last weekend.

https://twitter.com/julia_bergeron/status/989359959241576448

Dickes Bussi an Julia 

ZoombaX ?


https://twitter.com/romn8tr/status/989939549278097408

Wird Zeit das mal SpaceX sagt wie das Ding intern benannt wird.

Bezüglich abbremsen der 2. Stufe mittels 'Ballon':

Es sagt doch niemand, dass diese Abbremsung mit einem Mal Erfolgen muss, oder?
Um die Apoapsis eines GTO Orbits zu verringern könnte man einige male mit einem Balut durch die Hochatmosphäre fliegen um dann wieder Entfernung von der Erde zu gewinnen.

(Nur, sobald es unterhalb einer LEO Bahn geht, muss man die Bewegungsenergie wirklich mit 'einem Mal' abbauen)

Scheinbar ist die Wiederverwendbarkeit bisher gar nicht so lukrativ gewesen:

And before a vehicle can fly again, it’s taken apart, inspected, and refurbished by a legion of engineers over the course of many months. That takes time and money, which eats into the savings the company gets from not making a new rocket from scratch. “It’s possible they’re spending more on a refurbished rocket right now than on building a new one,” Greg Autry, an assistant professor at the University of Southern California who specializes in new space companies, tells The Verge.

Block 5 could change that.

https://www.theverge.com/2018/5/9/17254384/spacex-falcon-9-block-5-upgrade-rocket-reusability-savings

Erst mit Block 5 soll die aufwendige Aufbereitung die Wiederverwendung finanziell lohnenswert machen.
Hatte gedacht, dass die bisherigen Booster-Landungen das Geschäft attraktiv gestalteten.

SpaceX hatte mal gesagt, daß die Wiederverwendung bei Block 4 leicht günstiger ist als eine neue zu bauen. Aber das ist nicht sonderlich wichtig, denn wichtig wird erst, wie es mit Block klappt.

Block 5
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Auf den Artikel würde ich auch nicht so viel geben. Da schießt ein Assistenzprofessor ins blaue, gibt das zumindest selbst noch als "es ist möglich dass" an, was aber im Artikel sogleich zum Fakt wird ("Block 5 could change that") 

Klar ist, dass durch die Wiederverwendung von Block 4 Erststufen Space X nicht plötzlich reich geworden ist.
Aber viel mehr kann man zum heutigen Zeitpunkt noch nicht sagen

Es gab schon nach der ersten Wiederverwendung die Aussage von Gy.Shottwell das es günstiger war und damals hatte man noch sehr lange gebraucht.
Die Aussage von dem kleinen Prof. halte ich deshalb für wichtigtuerei und dummes Geschwätz.
Nur weil er Professor ist, heist das noch lange nicht das er klug ist.

Die Wiederverwendung lohnt sich, 41% der Flüge in den letzten 365 Tagen waren "Flugerprobte" Stufen:


https://www.dropbox.com/s/bwve8b5l8bl56mx/Starts365Tage.JPG?dl=0


Die Anzahl der Starts geht aber nicht nur mit der Wiederverwendung hoch, sondern kontinuierlich. Seit der Wiederverwendung geht die Startrate etwas steiler hoch, aber noch sieht man das nicht sehr deutlich.

Folgend die Starts por Jahr. Zur Berechnung nehme ich den Median zwischen zwei Starts. Damit haben einmalige Ereignisse weniger Einfluss auf die Kurve.


https://www.dropbox.com/s/djqbdunj9u1fc5t/Startrate-Median.JPG?dl=0

Bis zu 30 Starts/Jahr (ziel für 2018) fehlt aber noch etwas.

Mal sehen wie schnell sich die Arbeiten für die Block 5 einspielen und die Startraten weiter beschleunigen.
(außerdem gab es in diesem Jahr mit FH und Block5 zwei Erstflüge, die wohl auch immer zusätzliche Verzögerungen mit sich bringen)

Ich vermute mal das Block 5 die letzten zwei Monate schon zu Verzögerungen geführt haben.
Es wird zwar besser, aber man muss wohl in jedem Jahr mit neuen Verzögerungen rechnen.

Zitat von: Mork am 14. Mai 2018, 15:03:58

In dem Artikel der "Welt" steht, dass von den früheren F9 bisher keine öfter als 2 mal geflogen ist.
Stimmt das?

Viele Grüße an alle Fans - Block5 go!
:-)
Mork

Zitat von: Axel_F am 14. Mai 2018, 15:06:49

Nein. Bisher ist kein Booster dreimal geflogen.

Warum nein? - Das ist doch die gleiche Aussage... (Wenn Mork die "Booster" als Falcon 9 meint)

Die Antwort ist schon korrekt, auf "Stimmt das?" kann man schon mit "Ja" bzw. "Nein" antworten 

Mork wundert sich aber offenbar, daß dem so ist. Daher versuche ich hier dieses nicht ausgesprochene Wundern zu beantworten:

Die Falcon9 ist ja ursprünglich als Wegwerfrakete gebaut worden. Mit der Möglichkeit allerdings, eine Landung zu testen. Aber doch als Wegwerfrakete, bei der viele Dinge die bei einer Wiederverwendung wichtig sein könnten ignoriert wurden. Aus Kosten-. Zeit- und Gewichtsgründen. Was man versenken will, baut man eben ganz anders, als etwas, was man behalten will oder wieder zerlegen muß.

Mit Hilfe der vielen Zwischenschritte hat man sich langsam das für die Wiederverwendung benötigte Wissen angeeignet, die mögliche Lösungen getestet und telweise angewendet. Es ging aber nie darum mit einer Stufe möglichst oft zu fliegen. Welchen Vorteil sollte das auch haben? (Ich behaupte keinen, außer u.U. einen werbetechnischen.) Die Aufarbeitung der früheren Versionen ist ja noch aufwendig, fast so aufwendig wie der Birnchenwechsel bei so manchen Autoscheinwerfern. 

In "Block 5" sind nun alle Erkenntnisse berücksichtigt, die man aktuell hatte bzw. technisch / wirtschaftlich umsetzen kann und will. Weil die NASA diese Zertifizierung für den bemannten Flug fordert, wird diese Version entwicklungstechnisch eingefroren, um die bonötigte Anzahl erfolgreicher Starts mit technisch identischer Stufe zu erreichen.

Das Sammeln neuer Erkenntnisse wird natürlich weitergehen, aber jetzt wird erst einmal eine "LTS-Version" benötigt.

 

"Ja" für Ja das stimmt. "Nein" für: Nein, es ist bisher noch kein Booster mehr als zwei mal geflogen (Grashopper etc außen vor).

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@Kelvin:

Das kann ich so auch nicht stehen lassen. Wiederverwendung war von Anfang an angedacht und wurde auch bei vielen Konstruktionsentscheidungen mit berücksichtigt. Ob es der Verzicht auf Feststoffbooster ist oder die robuste Auslegung der Merlintriebwerke oder der Verzicht auf Sprengbolzen oder der Versuch die Dragon an Land landen zu lassen (und u.a. deswegen ein Schub-LAS und kein Zug-LAS zu verwenden).

Es stimmt dass man sich an immer größere Wiederverwendbarkeit herangearbeitet und -getestet hat und das so manche Konstruktion an der Rakete noch nicht ideal für eine vielfache Wiederverwendung ausgelegt war. Aber das heißt nicht dass SpaceX die Falcon grundsätzlich zum versenken gebaut hat.

"Ja" für Ja das stimmt. "Nein" für: Nein, es ist bisher noch kein Booster mehr als zwei mal geflogen (Grashopper etc außen vor).

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@Kelvin:

Das kann ich so auch nicht stehen lassen. Wiederverwendung war von Anfang an angedacht und wurde auch bei vielen Konstruktionsentscheidungen mit berücksichtigt. Ob es der Verzicht auf Feststoffbooster ist oder die robuste Auslegung der Merlintriebwerke oder der Verzicht auf Sprengbolzen oder der Versuch die Dragon an Land landen zu lassen (und u.a. deswegen ein Schub-LAS und kein Zug-LAS zu verwenden).

Es stimmt dass man sich an immer größere Wiederverwendbarkeit herangearbeitet und -getestet hat und das so manche Konstruktion an der Rakete noch nicht ideal für eine vielfache Wiederverwendung ausgelegt war. Aber das heißt nicht dass SpaceX die Falcon grundsätzlich zum versenken gebaut hat.

Ich kann das ohne Probleme so stehen lassen 

Es ist ja der alte Streit, ob das Glas halb voll oder halb leer ist. Ansichtssache.

Ich nehme eben an, daß man einfach in den Anfangszeiten oft die preisgünstigere Lösung gewählt hat, weil ja klar war, daß die Wiederverwendung zwar wünschenswert, aber doch noch relativ fern und unsicher war. Warum dann grundsätzlich Titan verwenden, wenn es Alu auch macht. Warum schrauben, wenn es mit Schweißen auch klappt und günstiger ist. Warum wiederverwendbare wiedereinklappbare Beine, wenn sie sowieso nur einmal verwendet werden. Usw. - auch bei Dingen, von denen wir beide keine Ahnung haben. Und warum auf Nutzlast verzichten, manche besseren Lösungen sind sicher auch etwas schwerer. Der Kostendruck ist einfach immer da, auch als Konstrukteur kann man den nicht ignorieren. Man möchte ja, daß mit dem Teil das für spätere Entwicklungsschritte nötige Kleingeld verdient wird.

"Zum versenken gebaut" - das habe ich mich natürlich etwas brutal ausgedrückt, es muß ja auch etwas Leben in die Bude kommen 

Das man Alufins genommen hat, hatte erstmal wenig mit dem Preis zu tun,sondern anfangs hatte man noch viel zu wenig Erfahrung. Titan eignet sich eher nicht für schnelle Änderungen die man aufgrund von Versuchen machen wollte.
Heute hat man einfach extrem viel Erfahrungen gesammelt und kann die endgültige Form wählen. Allerdings bin ich überzeugt das die Entwicklung nicht aufhören wird solange ihnen nicht die Ideen ausgehen.
Eigendlich vermute ich sogar das man vielleicht doch noch eine landende Oberstufe sehen wird, nur ist da dann doch die Frage ob es nach der BFR Indienststellung das noch ne Geige spielt?

Auch wenn ich es in einem anderen Beitrag bereits gepostet habe, folgend eine Übersicht über die Stufen:


https://www.dropbox.com/s/arx629ldfte7q9s/Core%C3%BCbersicht1.JPG?dl=0

https://www.dropbox.com/s/w90c8a1vw0a8vpt/Core%C3%BCbersicht2.JPG?dl=0

Wenn man die Beiträge hier vom 14. Mai liest, merkt man wieder, dass man aus offizieller SpaceX-Quelle gar nichts weiß.
Das sind alles nur persönliche Bemerkungen...
Und darüber wird dann wieder seitenweise diskutiert.
Oder kann mir einer eine fundierte Zahl nennen, was man bei den Kosten für Starts mit einer für Wiederverwendung konstruierten F9 gegenüber einer für Wegwerfen konstruierten F9 spart?
Mir persönlich gefallen ja die Landungen auch sehr gut, und technisch sind sie eine Meisterleistung.
Ich beschäftige mich seit 50 Jahren mit der Raumfahrt - am Anfang noch als reine SF-Freak. Ich kenne viele Berechnungen und Projekte für eine Wiederverwendung, z.B. der Erststufen. Alle sind vom Tisch gefegt worden, weil sie teurer sind als Wegwerfraketen (wenn man alle Kosten für die Wiederverwendung mit einrechnet).
Nun haben wir heute andere Technologien und es könnte schon sein...
Deshalb möchte ich mal ganz konkrete Zahlen wissen - von SpaceX - und nicht - ich glaube zu wissen, ich bin mir sicher....
Gibt es solche Zahlen? - Ja oder Nein
Ich habe jedenfalls noch keine gesehen.
Viele denken, eine Wiederverwendung ist schon an sich ökonomischer, weil man nicht "neu bauen" muss. Aber eine Trägerrakete ist etwas anderes als eine Brotdose, die man nur auswaschen muss, damit man am nächsten Tag wieder seine Frühstücksschnitten reinlegen kann.
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Wenn es keine Zahlen gibt - dann sage ich: Auch wenn die F9-Wiederverwendung teurer ist, ist sie doch sehr schön anzusehen...

ich Glaube nicht das Spacex konkrete Zahlen veröffentlicht werden. Warum auch. Würde ich ach nicht machen. Sie haben ja gesagt was eine neue und eine alte kostet. Der Rest sind halt Vermutungen.

Aber ich denke wenn sich Wiederverwendung nicht lohnen würde, warum sollte man es dann machen.

....
Wenn es keine Zahlen gibt - dann sage ich: Auch wenn die F9-Wiederverwendung teurer ist, ist sie doch sehr schön anzusehen...

Hallo,

Auch wenn sie sich ökonomisch nicht rentieren sollte, scheint mir die Wiederverwertung der ersten Stufe ökologisch auf jeden Fall sinnvoll. Bei der Aufarbeitung einer Erststufe werden bestimmt nicht so viele Ressourcen und Energie benötigt, wie beim Neubau. Und die Stufen landen auch nicht als "Müll" im Meer.

Was die ökomische Sicht angeht, hoffe ich dass ein 10maliges "Auswaschen" eines F9-Boosters doch deutlich billiger ausfallen wird, als der Neubau von 10 Erststufen. Allerdings könnte dies evtl. leicht durch das "Man-Rating" der F9 untergraben werden. Dann hätten wir sowas wie einen "Shuttle-Effekt" mit einer "man rated" Wiederverwertung, die so hohe und teure Ansprüche hat, dass es sich nicht mehr finanziell lohnt. In diesem Fall würde ich überlegen, "man rated" Neustufen für die Crew Dragon zu nutzen und diese anschließend "billig" für 9 weitere Frachtflüge aufzuarbeiten. So würde man sich die Zertifizierung der Wiederverwertung für die Crew Dragon Falcon 9s sparen.

Viele Grüße

Mario

Aber ich denke wenn sich Wiederverwendung nicht lohnen würde, warum sollte man es dann machen.

Ich als Öko finde die Wiederverwertung aus meinen oben genannten Punkten "groovy" *peace*

Ich kenne viele Berechnungen und Projekte für eine Wiederverwendung, z.B. der Erststufen. Alle sind vom Tisch gefegt worden, weil sie teurer sind als Wegwerfraketen (wenn man alle Kosten für die Wiederverwendung mit einrechnet).

Vielleicht ist es ja einfach einer der vielen Fälle "Alle sagten es geht nicht. Bis einer kam der das nicht wusste und es einfach tat".
Mag etwas naiv klingen...die Zukunft wird es zeigen.

Ich denke auch nicht, dass es da demnächst konkrete Zahlen zur Wirtschaftlichkeit gibt. Das würde den Verhandlungsspielraum mit Kunden auch ziemlich schmälern.
Aber es ist vielleicht auch ein Hinweis, dass es jetzt ähnliche russische und chinesische Systeme in Entwicklung gibt.

@Jakda, wenn du mit den ganzen Berechnungen vertraut bist: mich würde mal interessieren welche Faktoren genau diese Überlegungen zur Wiederverwendung so teuer gemacht haben? Gibt es da detaillierte Darlegungen oder immer nur das Ergebnis "zu teuer"?

Ich bin zwar nicht Jakda, aber ich erinnere mich an die Argumentation aus der Frühzeit von SpaceX.

Wiederverwendbare Systeme müssen zwangsläufig komplex und viel teurer sein als Wegwerfraketen. Siehe SpaceShuttle. Das bedeutet, sie können sich nur lohnen, wenn sie sehr viele Starts haben. So viele Nutzlasten gibt es aber gar nicht. Falcon 9 ist aber schon als Wegwerfrakete billiger als die Konkurrenz. Damit entfällt dieses Argument.

Bodeninfrastruktur und Bodenmannschaften sind teuer und machen einen erheblichen Teil der Startkosten aus. Dieser Teil kann nicht durch Wiederverwendbarkeit reduziert werden. Stimmt soweit. Kann aber reduziert werden und wurde reduziert durch Effizienz des Startvorganges und viel kleinere Startmannschaften, die Starts in kürzeren Abständen bewältigen. Niedrigere Kosten erfordern, daß jeder einzelne Aspekt optimiert wird, nicht nur der Träger. SpaceX tut das.

BFR geht allerdings teilweise einen anderen Weg. Das System ist zunächst teurer und kann sich nur durch eine ausreichende Startfrequenz amortisieren. Die genannten Kosten sind nur durch eine ziemlich hohe Startrate tatsächlich erreichbar. Aber schon mit den vielleicht 50 Starts, die SpaceX sicher haben kann, reicht es, um die Kosten unter die Kosten von Falcon zu drücken.

Eine neue "Lifting Cap" haben sie auch im Einsatz.

https://twitter.com/TheFavoritist/status/996372690524168192