Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #150 am: 04. Oktober 2011, 16:01:07 »
Ich hab vorerst mal nicht abgestimmt.
Teilweise technisch nicht machbar wäre meine Option.

Das Konzept für die erste Stufe sieht zwar etwas schwierig aus, aber es sollte - mit leichten Nutzlasteinbußen - machbar sein.
Will man die zweite Stufe allerdings so landen geht die Nutzlast gegen Null.

Zuerst war ich auch skeptisch was die erste Stufe angeht, schließlich schafft man es nicht einmal die Stufe per Fallschirm zu bergen. Andererseits - wenn man bei diesem Konzept die Masse für das Fallschirmsystem stattdessen in ein Hitzeschild und etwas zusätzlichen Treibstoff investiert sehe ich hier schon die Möglichkeit, dass es funktioniert. Eine sanfte Landung (vorrausgesetzt sie funktioniert) würde die Stufe nicht vor so große strukturelle Belastungen stellen wie der relativ harte Aufschlag mit mehren m/s auf den unruhigen Atlantik.

P.S.: Respekt, dass du immer so gute Umfragethemen findest. ;)
42/13,37 ≈ Pi

runner02

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #151 am: 04. Oktober 2011, 17:44:24 »
Zitat
Leider fallen weder sls noch orion in diese Kategorie. Das ist Technologie auf dem Stand der 60er und 70er und wirklich nichts neues.

Einfache technik, die sich leicht beherrschen lässt kombiniert mit neuen Materialien. das hat doch Stil?

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Offline vger

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #152 am: 04. Oktober 2011, 18:25:01 »

Das Konzept für die erste Stufe sieht zwar etwas schwierig aus, aber es sollte - mit leichten Nutzlasteinbußen - machbar sein.

Da sich die Rakete neigt, wird die erste Stufe Brennschluss in einigen Hundert Kilometern ostwärts des Startplatzes haben. Dazu hat sie nun eine Geschwindigkeit ebenfalls nach Osten. Sie wird also ohne Korrekturen wohl irgendwo im Atlantik niedergehen. Ich glaube bei den Space Shuttle Boostern waren es so 200 km und die wurden früher als die Falcon 9 Erststufe abgetrennt. Wie diese Bewegung nach Osten umgedreht werden soll in eine nach Westen (nach dem Video offensichtlich nur durch Gasablassen am oben Ende) verstehe ich nicht und daher glaube ich auch nicht, dass man die erste Stufe am Startort wieder landen wird können. Das geht vielleicht auf einer vorgelagerten Insel östlich des Startorts aber bestimmt nicht zurück zu diesem.

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Offline noidea

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #153 am: 04. Oktober 2011, 19:30:42 »
Man hat ja im Video klar gesehen, dass die Erststufe am Cpae landet. Das wäre nur möglich, wenn die Rakete eine "180°-Wende" machen würde. Dieses Scenario aber denke ich ist ein totaler PR-Gag und technisch nicht / schwer mit dieser Stufe durchführbar (Das Shuttle hätte bei einem Startabbruch in der Luft nach einiger Zeit noch am KSC landen können, aber das Shuttle hat einen ganz anderen Aufbau als die Erststufe der Falcon).

Die Idee ist zwar wirklich krass (im guten Sinne) und ich wünsche mir, dass sie funktioniert. Aber so wie im Video wirds wohl nichts, wenn die Jungs von SpaceX nciht da plötzlich was vollkommen neues aus der Erststufe machen.
MfG
sf4ever

Kommt doch auch mal in den Chat

Offline Ruhri

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #154 am: 04. Oktober 2011, 19:50:38 »
Hin und hergerissen zwischen den Antworten e) - h), habe ich für die letzte entschieden: Das ist ein reiner PR-Gag.

Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #155 am: 04. Oktober 2011, 20:00:58 »

Das Konzept für die erste Stufe sieht zwar etwas schwierig aus, aber es sollte - mit leichten Nutzlasteinbußen - machbar sein.

Da sich die Rakete neigt, wird die erste Stufe Brennschluss in einigen Hundert Kilometern ostwärts des Startplatzes haben. Dazu hat sie nun eine Geschwindigkeit ebenfalls nach Osten. Sie wird also ohne Korrekturen wohl irgendwo im Atlantik niedergehen. Ich glaube bei den Space Shuttle Boostern waren es so 200 km und die wurden früher als die Falcon 9 Erststufe abgetrennt. Wie diese Bewegung nach Osten umgedreht werden soll in eine nach Westen (nach dem Video offensichtlich nur durch Gasablassen am oben Ende) verstehe ich nicht und daher glaube ich auch nicht, dass man die erste Stufe am Startort wieder landen wird können. Das geht vielleicht auf einer vorgelagerten Insel östlich des Startorts aber bestimmt nicht zurück zu diesem.

Jo, das war mir schon bewusst. Allerdings habe ich da folgendes Szenario im Kopf: Mithilfe des Luftwiderstands bremst man die erste Stufe ab. So hat man eine erste Stufe auf ca. 30km Höhe, ohne Nutzlast (also zweite Stufe und eigentliche Nutzlast) und mit nur noch sehr wenig Treibstoff.

Also muss man lediglich noch die Leermasse der ersten Stufe zurück zum Startplatz bringen.
Dazu könnte man kurzfristig mit ca. 36g (Hab dafür mal die geschätzte Leermasse der ersten Stufe -15t- und nen Schub von 9*570kN angesetzt) beschleunigen, ballistisch zurückfliegen und schließlich wieder mit den Triebwerken landen. Nur mal um das zu verdeutlichen: 36g entsprechen fast 352m/s² Beschleunigung!

Wie hoch der Treibstoffaufwand dafür wäre - keine Ahnung. Ich schätze, man müsste einen Rückgang der Nutzlast um die 10-20% in Kauf nehmen.
Also mit dem derzeitigem Design der Falcon 9 - näää. Aber in einer nicht allzufernen Zukunft könnte die erste Stufe mit diesem Szenario geborgen werden. Ich lass mich natürlich gern rechnerisch (bezüglich Treibstoffbedarf für die Rückkehr zum Startplatz einer fast leeren Stufe) vom Gegenteil überzeugen.
42/13,37 ≈ Pi

tobi

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #156 am: 04. Oktober 2011, 21:42:45 »
Glassmoon wieso voller Schub? Lieber weniger Triebwerke nehmen (z.B. 3 wie im Video). Dann verlängert sich die Brenndauer etwas aber die ist in der Höhe nicht so relevant. Für das Konzept muss signifikante Nutzlast geopfert werden und die Brennzeit der ersten Stufe verkürzt sich signifikant, wodurch aber auch der Rückflug mit weniger Treibstoff möglich ist.

Was mich an diesem Konzept stört, ist, dass man sich bei SpaceX offenbar endgültig von dem KISS-Prinzip verabschiedet hat. Den Entwicklungsfortschritt in den letzten 9 Jahren seit der Firmengründung finde ich beachtlich, vor allem wenn man entsprechende Zeiträume bei anderen Entwicklungsprojekten betrachtet. Das war meiner Meinung vor allem deshalb möglich, weil man auf komplexere Technologien verzichtet hat und eher einfache Lösungen bevorzugt hat, die natürlich auch mit Performanceeinbußen verbunden sind. Die Idee mit den 9 Triebwerken in der ersten Stufe z.B. war sehr gut, sonst würde die F9 heute noch nicht fliegen und nahezu selbes Triebwerk in Haupt- und Oberstufe war auch eine gute Idee.

Leider ist das Wiederverwendbarkeitskonzept und auch andere Ideen wie das Staged-Combustion Triebwerk alles andere als "einfach" oder "simpel". Die erste Stufe wird deutlich komplizierter. Sie braucht eine genaue Steuerung, gute Positionsdaten und vor allem eine eigene Avionik. Bei Raketen sitzt die Avionik immer in der Oberstufe. Dann braucht die erste Stufe noch zumindestens ein Basis-RCS und natürlich den Hitzeschild und die Landebeine. Bei der zweiten Stufe kommen auch die Landebeine, der Hitzeschild und 4 kleinere schubstarke Triebwerke zum Landen, die man im Video sieht, dazu. Dann natürlich noch aerodynamische Probleme vor allem mit der Schwerpunktlage.

Ein solches Komzept wird sich nicht in naher Zukunft verwirklichen lassen und wird eine Menge Geld in der Entwicklung verschlingen auch wenn SpaceX bei den Entwicklungskosten bisher unter Industriestandard lag, wie man entsprechenden NASA-Dokumenten entnehmen kann.

Aber: Wiederverwendbarkeit ist natürlich eindeutig die richtige Idee und bei der ersten Stufe sollte die auch möglich sein. Bei dem letzten Falcon 9 Flug hat es die Stufe beim Wiedereintritt strukturell zerlegt. Daher wäre es naheliegend die erste Stufe durch Wiederzünden der Triebwerke abzubremsen und dann am Fallschirm ins Wasser fallen zu lassen.  Das wäre deutlich einfacherer und relativ zeitnah realisierbar. Beim Apolloprogramm wurde glaub ich auch ein Triebwerk mal ein paar Tage ins Salzwasser gelegt und anschließend relativ problemlos nochmal auf dem Teststand nochmal getestet. Nutzlast würde ein solches Konzept natürlich trotzdem kosten aber gerade bei der CRS-Flügen dürfte die F9/Dragon Kombination eh nicht voll ausgelastet sein, da man ja vom Volumen beschränkt ist.

Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #157 am: 04. Oktober 2011, 22:55:28 »
Danke, jetzt bin ich überzeugt und kann getrost für "technisch nicht machbar" abstimmen :)

Hoffentlich hat die technische Abteilung mehr Verstand als die PR-Abteilung von SpaceX und sieht das ein.
42/13,37 ≈ Pi

der_meister

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #158 am: 04. Oktober 2011, 22:56:46 »
Zitat von: KSC
Das das SLS entwickelt werden soll ist eine Entscheidung der Legislative (des US Kongress).

Völlig richtig. Aber das heißt ja nicht, dass man die Entscheidung deswegen gutheitßen muss, im Gegenteil. Und wenn die Kritik stark genug ist, gelingt es vielleicht irgendwann mal, den status quo zu beenden..

der_meister

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #159 am: 04. Oktober 2011, 22:57:45 »
Zitat
Leider fallen weder sls noch orion in diese Kategorie. Das ist Technologie auf dem Stand der 60er und 70er und wirklich nichts neues.

Einfache technik, die sich leicht beherrschen lässt kombiniert mit neuen Materialien. das hat doch Stil?

Der Plan hat schon bei Ares 1 nicht funktioniert. Und "Stil" hätte das ganze vielleicht, wenn es diesmal günstiger würde...

klausd

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #160 am: 04. Oktober 2011, 23:13:49 »
Wie jedes Programm wird irgendwann auch SpaceX einen Totalverlust erleiden und man wird dann sehen wie sie das wirtschaftlich und technisch verkraften.

Elon Musk hat auf diese Frage in der Pressekonferenz auch geantwortet: Seiner Meinung nach ist eine private Firma besser in der Lage einen Fehlschlag, vor allem im Bemannten Bereich, zu verkraften. Er verglich wieder mit Flugzeugen das Airbus ja auch weiter baut, auch wenn ein Modell mal "abschmiert"... Diese Argumentation würde ich mir aber nicht zu Eigen machen.

Gruß, Klaus

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Offline Schillrich

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #161 am: 05. Oktober 2011, 08:09:00 »
Ich sehe das Konzept auch nicht zwingend an die Falcon 9 gebunden. Das ist halt nur in den Animationen so. SpaceX zeigt hier vielmehr, was ihnen für die Zukunft generell vorschwebt und Teil der Falcon-Familie werden kann/soll.
\\   //    Grüße
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Offline vger

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #162 am: 05. Oktober 2011, 08:16:59 »
Wie jedes Programm wird irgendwann auch SpaceX einen Totalverlust erleiden und man wird dann sehen wie sie das wirtschaftlich und technisch verkraften.

Elon Musk hat auf diese Frage in der Pressekonferenz auch geantwortet: Seiner Meinung nach ist eine private Firma besser in der Lage einen Fehlschlag, vor allem im Bemannten Bereich, zu verkraften. Er verglich wieder mit Flugzeugen das Airbus ja auch weiter baut, auch wenn ein Modell mal "abschmiert"... Diese Argumentation würde ich mir aber nicht zu Eigen machen.

Gruß, Klaus[/quote]

Spricht für mich eher dafür als dass er die Philosophie bei der unbemannten Entwicklung ("wir probieren mal aus ob's klappt und bessern dann nach") auch auf die bemannte überträgt. Das könnte auch nach hinten losgehen, wenn es einen Unfall gibt wird praktisch jeder her herkommen und sagen "Was das nicht vorhersagbar, gab's nicht bei allen Flügen bisher Probleme oder scheiterten Sie? Wie kann man einer solchen Firma Menschenleben vertrauen." und das könnte das Ende seiner Firma sein.

runner02

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #163 am: 05. Oktober 2011, 12:08:02 »
Man müsste Flügel/Tragflächen an die erststufen anbauen, dass sie einen Auftrieb bekommt. Dann könnte sie aus 30 km Höhe langsam Wenden bzw. teilweise abbremsen, den Rest macht der Luftwiderstand, um dann 200 km zurückzusegeln...

Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #164 am: 05. Oktober 2011, 13:15:24 »
Ja, richtig. Flügel dran ... gefällt mir.

hatte wir schon mehrmals im Forum siehe auch http://www.russianspaceweb.com/baikal.html  ;)

Aber um beim Thema zu bleiben bezgl. Falcon:
Abgesehen von der Lebensdauer der Triebwerke, halten die Tanks das aus ?  :o
Hat hier SpaceX wiederstandsfähigere Materialien ? Ich meine gelesen zu haben, dass der Shuttle Tank (ok, der ist größer) ein Betanken nur ein paar mal aushält, dann beginnt die Struktur zu leiden. Das Betanken ist doch eine große Beanspruchung - ist ja nicht so wie bei meinem CamelBack  8)

Cebu, tankt auch immer wieder mal.

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Offline Schillrich

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #165 am: 05. Oktober 2011, 13:23:14 »
Großartig in der Atmosphäre kann eine "normale" Stufen nicht manövrieren. Eine Raketenstruktur ist in Längsrichtung sehr steif. Sie hält aber kaum Querkräfte aus. Deswegen fliegen Raketen in der Atmosphäre mit 0° Anstellweinkel gegenüber der Strömung. Man müsste die Tankstruktur deutlich verstärken/versteifen.
\\   //    Grüße
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Offline Kryo

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #166 am: 05. Oktober 2011, 14:33:07 »
1000 Starts? das halte ich für sehr unrealistisch. 10 Starts vielleicht. (ohne alle Teile ständig zu erneuern).





Ich bin der Meinung, dass Wiederverwendbarkeit noch lange Zeit immer teurer sein wird als Einweg-Raketen. Außer man führt Strafgebühren für Einwegraketen ein, da die den Weltraumschrott zu einem Problem machen.

Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #167 am: 05. Oktober 2011, 15:54:24 »
Das 12t schwere russische PPTS sollte auch mal mit Triebwerken laden und da die Falcon 9 Erststufe hat nach so manchen Angaben ein Voll/Leergewichtsverhältnis von 30 und ist damit ähnlich schwer. Wenn man die zweite Stufe wiederverwenden will würde ich es sinnvoller finden sie mit der Dragon Rückkehrkapsel gleichzeitig zu landen als einzeln. Spart auf jedenfall einiges ein Ausrüstung und Technik.

Fabi485

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #168 am: 05. Oktober 2011, 16:16:08 »
1000 Starts? das halte ich für sehr unrealistisch. 10 Starts vielleicht. (ohne alle Teile ständig zu erneuern).

Bei solchen Aussagen frage ich mich ernsthaft wie man sich als Chef eine Raumfahrtfirma so lächerlich machen kann.

Er will die Falcon9 1000 mal wiederverwenden und so den Start für 50000$ anbieten können.

Leider hat er weder Wartungs- noch Treibstoffkosten in betracht gezogen. Außerdem dürfte schon nach weniger als 10 Starts die Wartung so aufwendig werden (Austausch von Triebwerken etc.) das man die Stufe günstiger neu bauen kann.

Es gab da mit dem Shuttle auch mal ein System das durch bis zu 100-fache Wiederverwendung konkurrenzlos günstig sein sollte. Wir wissen alle was daraus geworden ist.

Ich hoffe nur mal die Techniker / Ingenieure bei SpaceX haben mehr Sachverstand als ihr Chef.

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klausd

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #169 am: 05. Oktober 2011, 16:34:22 »
Ich denke man sollte den sprechenden CEO vom sprechenden CTO unterscheiden. Der CEO, den wir bisher immer gehört haben, versucht sein Unternehmen gut darzustellen und greift dafür auch mal eine Nummer höher als realistisch. Der Herr Musk ist mit Sicherheit um einiges ausgebuffter als sich das hier so manche vorstellen. Seine Zielgruppe in seinen Reden ist mit Sicherheit nicht der Kreis von Raumfahrtnerds. Sondern das geht an die Adresse der Regierung: Schaut mal, wir können einfacher, billiger, besser. Gebt uns doch das Geld.

Wenn der CTO durch die Fertigungshallen von SpaceX schreitet weht da sicher ein anderer Wind. Ihn mit seinen CEO Aussagen mangelnde CTO Kompetenz zu unterstellen ist nur von einem Dumm: Der, der das tut  ;)

Gruß, Klaus

Fabi485

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #170 am: 05. Oktober 2011, 17:38:43 »
Ihn mit seinen CEO Aussagen mangelnde CTO Kompetenz zu unterstellen ist nur von einem Dumm: Der, der das tut  ;)

Besonders seriös sind solche Aussagen aber nicht.

Immer noch verrücktere Aussagen zu machen von denen jeder der sich 10min in die Materie eingelesen genau weiß das sie einfach nicht machbar sind stärken nicht gerade das Vertrauen in die Firma.

Und Vertrauen ist eine der wichtigsten Sachen in diesem Gewerbe. Eine Nutzlast kostet in der Regel deutlich mehr als der Start.

Und von bemannten Flügen will ich garnicht erst reden.

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der_meister

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #171 am: 05. Oktober 2011, 18:32:42 »
Zitat von: Fabi485

Besonders seriös sind solche Aussagen aber nicht.

Immer noch verrücktere Aussagen zu machen von denen jeder der sich 10min in die Materie eingelesen genau weiß das sie einfach nicht machbar sind stärken nicht gerade das Vertrauen in die Firma.

Aha, nach zehn Minuten glaubst du also, die Machbarkeit eines RLV besser beurteilen zu können als Mr. Musk, der Physik studiert hat und die erfolreich getestete Falcon 9 maßgeblich mitdesigned hat. Wirklich interessant.

Klar ist eine 1000-fache Wiederverwendbarkeit ein ehrgeiziges Ziel, unmöglich ist es nicht. Viele Raumfahrtfans sind so an Nicht-Innovation und null Fortschritt gewöhnt, dass sie sich was anderes offenbar gar nicht mehr vorstellen können.  Dabei kommen dann so Kommentare raus, dass Musk angeblich die Treibstoffkosten vergessen hat... ::)

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Offline KSC

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #172 am: 05. Oktober 2011, 20:26:59 »
Nicht nur Mr. Musk hat Physik studiert und an erfolgreichen Raumfahrtprojekten mitgearbeitet ;)
Aber ich brauche gar nicht auf das Wissen aus meinem Physikstudium zurückgreifen um nachzurechnen, dass eine 1000 Fache Wiederverwendung bei der in Aussicht gestellten Startrate sage und schreibe einen 125 Jährigen Einsatz bedeuten würde.
Wenn du schon die Kompetenz Anderer ständig in Zweifel ziehst, dann musst du dich auch mal fragen lassen, warum du so dezidiert beurteilen kannst, dass das nicht unmöglich ist.

Gruß,
KSC

Fabi485

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #173 am: 05. Oktober 2011, 21:15:12 »
Aha, nach zehn Minuten glaubst du also, die Machbarkeit eines RLV besser beurteilen zu können als Mr. Musk, der Physik studiert hat und die erfolreich getestete Falcon 9 maßgeblich mitdesigned hat. Wirklich interessant.

Klar ist eine 1000-fache Wiederverwendbarkeit ein ehrgeiziges Ziel, unmöglich ist es nicht.

Alles klar, alle anderen außer Musk haben keine Ahnung. Wenn er soviel drauf hat warum macht er dann immer wieder öffentlich Aussagen die technisch der reinste Blödsinn sind?
Wenn 1000 Starts kein Problem sind warum übersteht dann die erste Stufe im Moment nicht einmal einen Start und kann dann geborgen werden?

Das vorgestellte Konzept ist doch ein klassischer Fall von PowerPoint-Engineering. Einfach die momentanen Kosten für eine Falcon9 durch 1000 teilen und als neuen Preis ausloben....

Ich bin mir sicher nach dieser Rechnung wäre selbst das Shuttle konkurrenzlos günstig gewesen.

Warum war das Shuttle nur für maximal 100 Flüge ausgelegt? Sicher arbeiteten in dem Programm auch nur unfähige Leute.

Warten wir mal ab wann die vollständig Wiederverwendbare Falcon9 fliegt und was dann noch von der Nutzlast übrig bleibt.

SpaceX sollte sich einmal folgendes zu Herzen führen:
“Launches speak louder than words“

In dem Sinne klinke ich mich dann mal aus.

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runner02

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Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #174 am: 05. Oktober 2011, 21:48:07 »

Wenn 1000 Starts kein Problem sind warum übersteht dann die erste Stufe im Moment nicht einmal einen Start und kann dann geborgen werden?

Wenn man die Stufe so auslegt, dass sie einmal landen kann, dann kann sie das auch ein zweites mal (weil die Belastungskräfte ja eben minimiert wurden)

Wieso sollte sie also nicht 20,30,40 mal fliegen können *


* es könnten sich durch Vibrationen Treibstoffrohre an den Verbindungsstellen lösen, Rost