Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

da gab es mal zahlen von Elon... irgendwas um die 200.000 $ an treibstoffkosten.

Auf Facebook hat jemand etwas auf die SpaceX-Seite gepostet:

Spaceport America in New Mexico is busy preparing a large vertical launch pad for SpaceX Grasshopper testing!

Sieht so aus, als ob in New Mexico ein Startplatz / Startturm gebaut wird, unter Hochdruck.

Das Tempo von SpaceX lässt mich immer wieder wundern... wie lange ist die Grashopper 2-Ankündigung her? 7 Monate?

Ist doch großartig,
das ist man von staatlicher seite her nicht gewohnt. Da wäre Bauende 2020 wahrscheinlich...

Hoffentlich kann sich SpaceX das noch lange leisten!

Auf Facebook hat jemand etwas auf die SpaceX-Seite gepostet:

Zitat

Spaceport America in New Mexico is busy preparing a large vertical launch pad for SpaceX Grasshopper testing!

Sieht so aus, als ob in New Mexico ein Startplatz / Startturm gebaut wird, unter Hochdruck.

Das Tempo von SpaceX lässt mich immer wieder wundern... wie lange ist die Grashopper 2-Ankündigung her? 7 Monate?

Die können sich das leisten, WEIL SIE SCHNELL ENTSCHEIDEN.

Alles andere wird in der Regel eher noch teurer, weil die Zeit bis zur Endscheidung ja in der Regel genutzt wird das für und wieder abzuwägen und das machen dann bis heute auch Menschen, kostet also auch Geld. Teure schnelle Fehlentscheidungen sind nicht unbedingt teurer als richtige Endscheidungen die 10 Jahre einfach nicht getroffen werden.
Und meine Erfahrung hat mir gezeigt, das eine richtige Endscheidung oft sogar sofort oder zumindest nach kurzer Zeit getroffen werden kann, sobald man etwa weiß wie die groben Rahmenbedingungen aus sehen.
Verlängert wird das meist nur durch Leute die keine Ahnung und/oder Mut haben auch mal das falsche zu tun.
Um ein Beispiel zu nennen, der BER wird wie es heute aus sieht schon bei der Eröffnung zu klein sein, die richtige Entscheidung wäre also jetzt wo man eh noch nicht starten kann die zweite Insel im Westen sofort anzufangen. Aber was machen Bürokraten, sie bringen es noch nicht mal fertig jetzt sie Nordbahn zu sanieren.

Anscheind wird sich über die Bauarbeiten von SpaceX auf dem Spaceport America auf folgenden Artikel bezogen:
http://www.abqjournal.com/main/221258/news/countdown-to.html

Im ersten Abschnitt wird erwähnt, dass auf dem Gelände des vertikalen Startbereichs kräftig gebaut wird. Interessant ist, dass dort auch  UP Aerospace für ihre kleineren Raketen eine Startrampe baut und anscheind der Spaceport-Betreiber (der US-Staat New Mexico) kräftig neue Infrastruktur aufbaut. Klingt sehr danach, dass man sich über neue Kundschaft durch SpaceX freut und ihnen die Infrastruktur einfach vor die Füsse stellt.

Was bräuchte man eigentlich an Infrastruktur für den Grasshopper 2? Nur eine Betankungsanlage und wieder ein paar Quadratmeter Betonfläche zum Starten?

Ich hatte hier im Forum einen Beitrag gelesen, dass Sie mit eingeklappten Landefüssen starten und diese dann erst beim (Landean-)flug ausklappen. Ist das unbedingt schon notwendig. Geht es nicht SpaceX bei dem Wechsel von Texas nach New Mexico vorerst um das Wegfallen der Höhenbegrenzung (Texas: 300m, NM: unbegrenzt) der Testflüge?

Die Landebeine der Falcon 9R sind darauf ausgelegt, eine leere Startstufe zu tragen. Der betankte Grasshopper 2 ist schwerer und braucht deshalb ein komplettes Startfeld.

Ich hatte hier im Forum einen Beitrag gelesen, dass Sie mit eingeklappten Landefüssen starten und diese dann erst beim (Landean-)flug ausklappen. Ist das unbedingt schon notwendig. Geht es nicht SpaceX bei dem Wechsel von Texas nach New Mexico vorerst um das Wegfallen der Höhenbegrenzung (Texas: 300m, NM: unbegrenzt) der Testflüge?

So wurde es bisher immer gesagt. Aber jetzt, wo man die Hochgeschwindigkeitsphase bei jedem Falcon 9 1.1 Start testen kann, könnte man sich für Grasshopper 2 auf die reine Landephase beschränken. Also hoch genug für abschalten der Triebwerke, freien Fall mit Terminal Velocity und Triebwerksstart für die Landung. Das könnte die benötigte Startinfrastruktur drastisch vereinfachen. SpaceX passt seine Pläne bei Bedarf schnell an.

Wir werden es abwarten müssen.

FlightGlobal berichtet, dass der Grasshopper von New Mexico tatsächlich eine F9 mit 9 Triebwerken sein wird:
https://www.flightglobal.com/news/articles/spacex-will-send-nine-engine-rocket-for-reusability-tests-in-new-mexico-389031/

Wenn Grasshopper 2 bevor SS2 von Spaceport America fliegt, kann ich mir ein Grinsen nicht verkneifen. New Mexico nimmt viel Geld in de Hand den Spaceport zu bauen, Virgin Galactic zahlt die Miete und SpaceX fliegt für n'Appel und n'Ei.

SpaceX will mit Grasshopper 2 bis zu 100 km Höhe erreichen. 
Es wurden schon Funkfrequenzen für die Telemetrie und Fernsteuerung der Rakete beantragt. Die Tests beginnen im letzten Quartal dieses Jahres.

[quote Antrag an FCC]
"We are applying for a license in the 2 GHz band for the following frequencies

2090.0 MHz (telecommand)
2093.0 MHz (telecommand)
2273.5 MHz (telemetry)
2221.5 MHz (telemetry)

The frequencies will be used for telecommand and telemetry for the launch vehicle. We will be launching to an altitude of up to 100 km

And the 22xx frequencies will be radiating from the launch vehicle in an omni directional patter with an approximate power of 20W ERP

The data rates of the telemetry channels will be about 2.8 Mbps, and use PCM/FM modulation (basically BFSK with deviation of 0.35R) with necessary BW of about 3 MHz

The telecommand frequencies (209x MHz) will be uplinked from the ground to the Launch vehicle with a 1 meter
parabolic reflector with about 100 W ERP

The modulation format for the telecommand frequencies is 300 kbps BPSK Necessary bandwidth is about 400 KHz.

The operation on these frequencies is relatively short, about 1 hour from turn on time to turn off time, where only about 15 mins of the 1 hour is when the vehicle is in actual flight"
[/quote]

Ich vermute mal Grashopper 2 wird sich nur unwesentlich von einer F9R-Erststufe unterscheiden. Gut, an der Spitze wird es dann eine Aerodynamische Verkleidung geben ... ich vermute mal die Nosecap eines Falcon Heavy-Boosters (bietet sich ja an).

Einfach nur Wahnsinn... die Geschwindigkeit mit der da neues kommt erinnert an das Space Race 

Ob das absolut schnell ist weiß ich nicht, aber sicher viel schneller als alle von Staaten getriebenen Projekte, seitdem Werner von Braun tot ist.

Vor allem treibt der Wettkampf zwischen den privaten Raumfahrtfirmen ziemlich an. Jeder will so sicherer, schneller und noch günstiger als der andere Raumfüge anbieten können. Da sind solche Neuerungen unerlässlich.

Ein neuer Flug von Grasshopper und auch schon das Video

Ein Riesenschritt vorwärts mit mehreren Seitwärtsmanövern, starker Schräglage und am Schluß Punktlandung genau am Startplatz.

ws

Man muß sich dabei bewußt sein, das ist kein für den Zweck entworfener Testartikel mit dafür optimierter Geometrie und Triebwerksstärke. Das ist ein Gefährt aus Komponenten eines orbitalen Launchers.

Mega cool! Das sieht total surreal aus. 100m Seitwärtsbewegung und dann wieder punktgenaue Landung.

Zwar noch relativ geringe Höhe - aber schon wirklich ziemlich beeindruckend!

In der Tat sehr beeindruckend! Das macht doch Lust auf mehr! Ende des Jahres oder Anfang 2014 soll es auf dem Spaceport America losgehen...

PS: Bei NSF gibt es da einen Vergleich mit dem letzten Protonstart...

was sollte dieser test zeigen?

ich meine ok, der grasshopper kann aus der schräglage wieder stabil werden, aber bei der späteren stufe mit neun triebwerken spielen doch noch viel mehr faktoren die rolle, die dieser test nicht zeigen kann...
und eine neue maximal höhe war das ja auchnicht...
wollte spacex das sommerloch überbrücken oder übersehe ich da etwas?

@Komparator: ja, es spiele eine Menge Faktoren eine große Rolle. Dieser Test hat nur die Manövrierfähigkeit gezeigt. Später landet man ja auch auf einem Triebwerk.

Es fehlen noch viele weitere Test, die demnächst auch auf Spaceport America stattfinden. Dann mit Flug auf bis zu 100km mit anschließender Landung, also das, was Blue Origin seit 13 Jahren versucht...

Es ist einer von vielen Schritten auf dem Weg zu einer Wiederverwendbarkeit der ersten Stufe.

PS: Und ja es gibt ein Sommerloch (sieht man ja an der Anzahl der Beiträge hier im Forum z.B.) und man kann froh sein, dass zumindestens bei SpaceX was interessantes passiert!

Dennoch sind die gewichte (und damit der schwerpunkt) bei der späteren falcon doch ganz anders...
also auch die beweglichkeit wird in der realität anders sein als in diesem test...
ich versteh wirklich noch nicht den sinn dieses tests... ok, wenn gesagt wird später werden größere höhen getestet dann ist das für mich logisch, es wird schließlich gezeigt das so eine landung überhaupt möglich ist.
natürlich will ich die leistung nicht klein reden, ich finde es toll das sowas gemacht und getest wird, und vlt bin ich einfach nur nicht in der lage die aspekte dieses tests zu verstehen

Das, was du alles auflistet, sind ja alles Gründe, wieso man Grasshopper 2 von Spaceport America aus testen will. Da wird man im Grunde genommen nichts anderes als eine Erststufe der Falcon 9R bzw. v1.1 nehmen, die dann ihre Mission simuliert. Grasshopper 1 dient ja bei SpaceX zunächst einmal als Grundlage für diesen folgenden Schritt, indem man die Grundlagen der Landung einer Stufe testet.

Zusätzlich wird man ab dem ersten Falcon 9 1.1-Starts auch versuchen nach der Separation der ersten Stufe diese im Flug zu drehen und kontrolliert mit dem mittleren Triebwerk nach unten sinken zu lassen um dann kurz vor dem Ozean auf Sinkgeschwindigkeit Null zu erreichen und sie dann ins Wasser fallen zu lassen. So kann quasi für lau das angestrebte Prozedere getestet werden.

Ohne jetzt Fanboy zu sein, das Test- und Entwicklungsverfahren zu Falcon 9R finde ich wircklich sehr gut durchdacht.

Dennoch sind die gewichte (und damit der schwerpunkt) bei der späteren falcon doch ganz anders...
also auch die beweglichkeit wird in der realität anders sein als in diesem test...
ich versteh wirklich noch nicht den sinn dieses tests... ok, wenn gesagt wird später werden größere höhen getestet dann ist das für mich logisch, es wird schließlich gezeigt das so eine landung überhaupt möglich ist.
natürlich will ich die leistung nicht klein reden, ich finde es toll das sowas gemacht und getest wird, und vlt bin ich einfach nur nicht in der lage die aspekte dieses tests zu verstehen

Grashopper 1 dient im Grunde der Beantwortung von Fragen und Sammlung von Erfahrung...

... beispielsweise welche Art des Landens besser ist:
- Schub so runterdrosseln, dass man "hart" landet (Schub < Gewicht des Vehikels), müsste der Hoverslam-Test gewesen sein.
- Schub so drosseln/aufdrehen dass auf den letzten Metern bis zum Boden mit dem Triebwerk auf nahezu Null abbremst (sehr sanfte Landung).

... und andere Dinge wie Beweglichkeit etc.

Grashopper 1 dient nur für die absoluten Basiserfahrungen. Allerdings erstaunlich was man alles aus so ein paar "Resten" bauen kann  Der Tank dürfte von dem F9 v1.0 Testexemplar sein, dass damals am Cape mit Fairing werbewirksam aufgerichtet wurde. Das Landegestell ist ziemlich primitiv (aber sehr robust und zweckmäßig) und das Triebwerk dürfte auch mehr oder weniger ein Testexemplar sein.

Grashopper 2 entspricht schon mehr einem Prototyp der F9R-Erststufe.

Auch mit Grasshopper 1 versucht man schon 1.1-realitätsnah zu testen. Bei den späteren Erststufen ist der Schub des Merlin 1D ja größer als das Gewicht des Flugkörpers. Man kann also nicht wie bei anderen Demonstratoren irgendwo erstmal zum Schweben kommen, messen und dann ganz langsam landen.

Die Brems- und Lenkwirkung muss auf den Punkt stimmen, damit die Stufe bei Höhe Null auch auf Gewschwindigkeit Null kommt. Deshalb sieht die Landung auch so verdammt flüssig und flott aus.

Grashopper 2 entspricht schon mehr einem Prototyp der F9R-Erststufe.

Besteht aber auch aus dem Tank und wohl auch aus der Thrust-Struktur der Strukturtests, ist also vorhanden und kostet nur die Integration. Triebwerke werden wohl auch aus den Testreihen kommen.

Trotzdem ist es sicher deutlich teurer, weil einiges mehr an Boden-Infrastruktur nötig sein wird, wie viel muß man sehen.

Sehr cooles Video!

Da sieht man, dass die Steuersoftware schon einiges kann.
Grashopper 2 wird sich dann nochmal von der Massenverteilung her realistischer und erlaubt dann eine bessere Parametrisierung der Steuersoftware und Simulationen. Zusammen mit den Erkenntnissen die sich aus den Flügen der Falcon 1.1R ergeben kommt man bei SpaceX sicher gut voran mit der Wiederverwendung der Erststufe.