Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

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Man kann annehmen, daß um den Landeplatz herum mindestens zwei km unbebaut sind, so viel Platz ist auch am Cape in Florida. Wenn sie beim Anflug vom vorgegebenen Korridor abweicht, wird sie gesprengt und die Trümmer fallen ins Meer. Das Gebiet ist ja noch vom Start ein paar Minuten vorher gesperrt, also auch leer.

Naja, man sollte halt eh immer davon ausgehen "für die nächsten Jahre". Für später und profitabel  muß das bei 500m bleiben.

Irgendwann sollten Raketenstarts allgemein als so sicher angesehen werden, daß man nicht das Startgebiet weiträumig sperrt und Starts zumindest über dünn besiedeltem Gebiet zuläßt, wenn auch nicht gerade über Städte, wie bei Flugzeugen.

Heute ist ein Pad groß genug, daß man entsprechende Räume hat. Wenn Zielgenauigkeit bewiesen ist, kann das Sperrgebiet tatsächlich recht gering sein. Die Stufe hat ja nur sehr wenig Treibstoff, selbst wenn die Landebremsung komplett ausfällt.

Wenn Zielgenauigkeit bewiesen ist, kann das Sperrgebiet tatsächlich recht gering sein.

= Wenn ich lange genug unfallfrei Auto fahre, kann ich den Gurt ausbauen. ... na das mache ich besser nicht ...

Nein, Sicherheitsvorschriften gehen von Unfallszenarien aus. Und beim Unfall hilft dir deine aktenkundige Zuverlässigkeitshistorie nicht. Im Normalfall treten die nicht ein. Aber es geht ja genau um das unkalkulierbare bisschen Pech ...

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Wenn Zielgenauigkeit bewiesen ist, kann das Sperrgebiet tatsächlich recht gering sein.

= Wenn ich lange genug unfallfrei Auto fahre, kann ich den Gurt ausbauen. ... na das mache ich besser nicht ...

Nein, Sicherheitsvorschriften gehen von Unfallszenarien aus. Und beim Unfall hilft dir deine aktenkundige Zuverlässigkeitshistorie nicht. Im Normalfall treten die nicht ein. Aber es geht ja genau um das unkalkulierbare bisschen Pech ...

Sicherheitsvorschriften gehen von statistischen Berechnungen von Todes- bzw Verletzungs-Risiken aus. Z.B. wurde das beim ersten Falcon 9 1.1 Start diskutiert. Da beim Erststart ein erhöhtes Explosionsrisiko besteht, ergab sich rechnerisch ein größeres Gebiet zur Räumung.

Da sich dieses größere Gebiet allerdings nicht einhalten ließ, hat man per Sondererlaubnis ein erhöhtes Risiko genehmigt.

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Wenn Zielgenauigkeit bewiesen ist, kann das Sperrgebiet tatsächlich recht gering sein.

= Wenn ich lange genug unfallfrei Auto fahre, kann ich den Gurt ausbauen. ... na das mache ich besser nicht ...

Nein, Sicherheitsvorschriften gehen von Unfallszenarien aus. Und beim Unfall hilft dir deine aktenkundige Zuverlässigkeitshistorie nicht. Im Normalfall treten die nicht ein. Aber es geht ja genau um das unkalkulierbare bisschen Pech ...

Der passende Autovergleich ist -gerade in Bezug auf deinem Vorposter- naheliegender:

Du darfst dann alleine mit Autos ohne zweite Pedalgarnitur fahren und bekommst einen Führerschein 

Ein Landebein der Falcon hat man in der SpaceX Fabrik mittlerweile neben die Dragon gehängt:
https://www.flickr.com/photos/jurvetson/13138834323/

Ganz wichtig: runterscrollen! Da gibt es viele weitere Bilder 

Ja aber die werden doch nicht.......
Das Teil ist ja komplett beweglich aufgehängt, d.h. die Verschalungsenden sitzen in Lagern, und die generelle Aufhängung des Beines wurde mittels Flaschenzügen gelöst.
Keine Ahnung ob letzteres bei der Dragonkapsel auch so ist, aber allein die Tatsache, dass man das Teil so überhaupt nicht freischwebend aufgehängt hat, sondern mit gelagerten Enden, lässt wie gesagt einen gewissen Spielraum für eine beschränkte Beweglichkeit, oder täusche ich mich da?

Naja, so richtig glaube ich nun doch nicht dran.
Sieht auf den zweiten Blick von der Aufhängung doch eher improvisiert aus...schade.

Naja, so richtig glaube ich nun doch nicht dran.
Sieht auf den zweiten Blick von der Aufhängung doch eher improvisiert aus...schade.

Ich habe mir die beiden Bilder vom Bein ein paarmal angesehen. Es könnte die gleiche Stelle sein, allerdings hätten sie dann die Wand zwischen den Bildern gestrichen. Aber auf dem einen Bild ist das Bein oben, auf dem anderen Bild ist es unten.

Vielleicht ist die Aufhängung per Flaschenzüge nur eine Übergangslösung bis man den Zylinder an der Decke befestigt hat. Immerhin verläuft in der Nähe des Kolbens ein Träger der Hallendecke.

Zum dem Bein selbst vermute ich, dass es ein Testexemplar ist. Entsprechend wurde dieses vielleicht für grundlegende Tests der Funktion oder / und der Fertigung verwendet.

Zum dem Bein selbst vermute ich, dass es ein Testexemplar ist. Entsprechend wurde dieses vielleicht für grundlegende Tests der Funktion oder / und der Fertigung verwendet.

Es wurde schon bei der ersten Veröffentlichung des Bildes gesagt, es ist nicht die Flugversion. Seitdem war es immer das gleiche Bein, das zu sehen war, bis die Bilder von den Beinen am SpX-3 gezeigt wurden.

Die Diskussion und das Riesenbild der Falcon 9 mit Landebeinen haben mich auf eine Idee gebracht. Falcon 9R-dev1/Grasshopper 2 ist bisher nicht geflogen. Der erste Flug mit freiem Fall und harter Bremsung kurz vor der Landung wird ein erhebliches Risiko haben. Ein paar Versuche bei kommerziellen Starts können die Erfolgschance erhöhen. Vielleicht starten sie deshalb noch nicht.

Ein paar Versuche bei kommerziellen Starts können die Erfolgschance erhöhen. Vielleicht starten sie deshalb noch nicht.

Guter Punkt. Aber trotzdem finde ich es äußerst dreist von SpaceX uns so auf die Folter zu spannen....

Noch eine Frage!

Da ich sehr genau die Vorgänge um die MRKN kenne (russische wiederverwendbare Trägerrakete), geht Mask anderen Weg:

- Die Landung der Falcon erfolgt auf dem Wasser, oder ist auch eine Landung nahe dem Startplatz vorgesehen?
- Wie erfolgt die Landung der Falcon Heavy und besonders der MCT, die Träger haben doch keine Flügeln!
- Die Bergung der zweiten Stufe der MCT mit 10 meter Durchmesser stellt sehr schwierige technische Anforderungen beim eintauchen in die Erdatmosphäre!
- Eine Wasserbergung ist immer mit hohen Kosten verbunden (grosser logistischer Aufwand wie im Space Shuttle Beispiel).

Beim MRKN und Luftstrahltriebwerke, erfolgt die Landung auf dem Kosmodrom, eine sehr fortschrittliche Lösung.

- Die Landung der Falcon erfolgt auf dem Wasser, oder ist auch eine Landung nahe dem Startplatz vorgesehen?

Die Landung der Erstufe dieser Falcon 9v.1.1 mit CRS 3 erfolgt im Meer um die Präzision der Landung zu Beweisen wenn alles gut geht bekommt man eine Landegenemigung für an Land und darf dann in Zuknft in der Nähe des Startorts wieder-landen

Wie erfolgt die Landung der Falcon Heavy und besonders der MCT, die Träger haben doch keine Flügeln!

Bei der Falcon Havy werden die Booster so landen können wie die Falcon 9 Ersstufe. Bei den anderen Stufen ist man sich wohl selbst bei SpaceX noch unsicher

Es ist grundsätzlich eine Landung am Startort auf ausklappbaren Beinen vorgesehen. Nur bei den ersten Tests probiert man das Ganze über Wasser. Dies gilt für die Erststufe der Falcon 9, die Booster der Falcon Heavy und für die MCT.

Nach dem Abtrennen der Stufe steigt diese noch ein wenig an. Dabei sollen 3 Triebwerke dafür sorgen, dass in horizontaler Richtung Geschwindigkeit für den Rückflug aufgebaut wird. Anschließend wird die Stufe in eine senkrechte Position gebracht und ein langsamer Wiedereintritt ausgeführt. Die Stufe selbst kann dabei durch leichtes Kippen noch den Anflugpunkt korrigieren. Kurz vor der Landung werden die Beine ausgeklappt und das mittlere Triebwerk verwendet, um auf Höhe Null auch Geschwindigkeit Null zu haben.

Bei einem ersten Test ohne Rückflug haben das Abbremsen mit 3 Triebwerken sowie die Zündung des mittleren Triebwerks für eine Wasserung bereits teilweise geklappt. Es gab aber ein Problem mit einer Rotation um die Länsachse, was die Treibstoffförderung unterbrochen hat. Eine teure Bergung der Stufe war nicht geplant.

Die Bergung der zweiten MCT Stufe stellt schon doch gravierenden Probleme mit sich. Fakt, die Stufe erreicht die Umlaufbahn, danach die Abbremsung und Landung auf der Erde.

Ja, die Bergung der zweiten Stufe wäre deutlich schwieriger und ist zumindest bei der Falcon 9 noch keineswegs beschlossene Sache, denke ich. Der Aufwand für einen Neubau ist ja auch deutlich geringer als bei der Erststufe mit 9 Triebwerken.

Die Bergung der zweiten MCT Stufe stellt schon doch gravierenden Probleme mit sich. Fakt, die Stufe erreicht die Umlaufbahn, danach die Abbremsung und Landung auf der Erde.

Ja, das Problem des Wiedereintritts muß noch gelöst werden. Auch bei der zweiten Stufe von Falcon. Man könnte bei Falcon relativ leicht auf Wiederverwendung der zweiten Stufe verzichten, aber man will die Technik ausarbeiten, um sie dann bei MCT verwenden zu können. Arbeiten mit Falcon Oberstufen kostet viel weniger als Versuche mit dem teureren zukünftigen MCT. Die Oberstufe bekommt einen Hitzeschild. Im Gegensatz zu einer Kapsel muß auch ein erheblicher Teil der Seitenwand einer zylinderförmigen Stufe mit Hitzeschutzschild versehen werden. SpaceX verwendet dafür das extrem leichte PicaX. Deshalb können sie sich einen großen Hitzeschild erlauben. Da die Atmosphäre fast die gesamte Bremsung übernimmt, braucht man nur für die Landung eine recht geringe Menge Treibstoff, viel weniger als bei der ersten Stufe, die mit Triebwerken abbremsen und zurückfliegen muß.

Hier nochmal das SpaceX Konzeptvideo auf Youtube. Als das zum erstenmal vorgestellt wurde, hat es allseits ungläubiges Staunen ausgelöst.


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

Inzwischen ist man bei der ersten Stufe fast so weit. Bei der zweiten Stufe sieht man den weit heruntergezogenen, braun dargestellten Hitzeschild.

Dragon landet vorläufig weiter im Wasser. Im Interesse einer problemlosen Wiederverwendung und als Vorteil für die Astronauten soll aber die Landlandung für die bemannte Kapsel und auch die Frachtkapseln mittelfristig eingeführt werden. Nur muß die NASA zuerst überzeugt werden, daß es sicher ist.

Weiß hier jemand wieviel deltaV man für einen Wiedereintritt von der ISS aus benötigt?

Weiß hier jemand wieviel deltaV man für einen Wiedereintritt von der ISS aus benötigt?

Nein, nur den allgemeinen Hinweis, daß es nicht viel sein kann, wenn man es mit den kleinen Draco Triebwerken für die Lagekontrolle macht.

@ Führerschein,

Entwicklungen von Mask als auch MRKN, sind absolut notwendig um die Kosten erheblich zu senken.

Hallo zusammen,

falls ihr MKRN diskutieren wollt, bitte hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=10253.0

Und falls es um Methan an sich geht, bitte hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7578.0

Bin absolut der Meinung, Danke GG für die Klarstellung!!!

N'abend,

Weiß hier jemand wieviel deltaV man für einen Wiedereintritt von der ISS aus benötigt?

Zwischen 200 - 250 m/sec, je nachdem umso genauer man einen bestimmten Zielpunkt treffen will (Eintrittswinkel zwischen 1°-3°).

Gruß
roger50

SpaceNews zur Wiederverwendbarkeit:
http://spacenews.com/article/launch-report/40222two-companies-take-radically-different-approaches-to-launcher-reusability

Alle sind skeptisch bis auf SpaceX (F9R) und Reaction Engines (Skylon) natürlich.

“These reusable stages at the start of our studies were just cylinders with engines and little wings,” Bonnal said. “Three years later, they had become complete Airbuses in terms of size, with four engines on each of them. Our main problem was the impact reusability has on the design of the launcher. Safety factors have to be higher, and you need around 30 percent more propellant in the first stage to fly the stage back to the launch site.”

CNES kommt mal wieder zu Wort. CNES glaubt wiederverwendbare StrapOns (z.B. Ariane) lohnen sich nur bei 50 Flügen pro Jahr und da könnte man dann 10% Geld sparen. Das Problem ist, dass die Stufe am Anfang nur ein CATIA-Zylinder mit Fins war und später ein superkomplexes Design mit höherem Sicherheitsfaktor, 30% mehr Treibstoff für den Rückflug etc... Vielleicht war das Design von CNES einfach Mist?

Tja wie hat SpaceX nur dieses komplexe Problem gelöst?? Und das auch noch recht günstig - ohne die 4 Milliarden Euro für Ariane 6?

Kurze Überlegung: glauben wir der Powerpoint-Analyse von CNES oder der Firma, die es beim Jungfernflug immerhin geschafft hat ihre Raketenstufe einigermaßen intakt auf das Wasser runterzubringen, also schon ein flugfähiges und demnächst vielleicht auch landefähiges Design hat... mal scharf nachdenken... Öhmmm....