Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

Zitat von: TWiX am 18. Januar 2016, 15:17:45

Wegen Ersatz für das ASDS:
Man könnte auf einen ausgedienten Flugzeugträger zurückgreifen. Auf dem Flugdeck hätte man genug Platz, um die Stufe auf dem vorderen Teil zu landen und im hinteren Teil könnte man problemlos einen Hangar einrichten, der die Stufe sowie das Equipment um selbige in die Horizontale zu bringen beherbergt. Und dazwischen hätte man wahrscheinlich trotzdem noch an die hundert Meter Sicherheitsabstand. Außerdem vertragen Flugzeugträger Raketenbeschuss angeblich besser als Zivilschiffe 

Als solches find ich das eine sau geile Idee (entschuldigt die Ausdrucksweise). Das Problem ist nur das, was Blackman schreibt. Alleine die Kosten um das Schiff auf Position und wieder zurück zu bekommen dürften deutlich mehr sein als die Kosteneinsparung durch die Wiederverwendung. So ein Flugzeugträger ist ja nicht gerade ein Spritsparer und auch nicht dafür gemacht, mit nur zwei oder drei Besatzungsmitgliedern betrieben zu werden.

Aber trotzdem: Ich wäre nicht drauf gekommen und find die Idee als solches echt super.

Mane

Naja man könnte ja eines mit Nuklearantrieb nehmen. 

Sehr schön!!!   

Tja, nun leider ist SpaceX einige Jahre zu spät dran, sonst könnten sie die USS Forrestal kaufen, die man mittlerweile verschrottet hat. Die wäre eigentlich ideal gewesen. Aber irgendwo wird sicher demnächst ein Träger oder Amphibisches Angriffsschiff ausgemustert (z.B. in GB, wenn die Queen Elizabeth II in Dienst gestellt wird) den man dann zum Schrottpreis oder so kaufen kann, dürfte billiger sein, als ein neues Schiff für den Zweck zu kaufen. Zu den Spritkosten: zum einen, warum sollte ein Flugzeugträger mehr verbrauchen wie ein ziviles Schiff mit ähnlicher Verdrängung? Zum zweiten, um das Schiff zu stabilisieren, wird man wohl nicht umhin kommen, einen neuen Antrieb einzubauen, dann kann man ja ggf. noch einen spritsparenden Hauptantrieb einbauen. Und drittens, Flugzeugträger sind im Normalfall ständig in Bewegung, ein Schiff zur Bergung von Erststufen müsste dagegen zwei bis drei Mal im Jahr jeweils zwei- bis dreitausend Seemeilen zurücklegen. Da dürfte der Spritverbrauch nicht soo ins Gewicht fallen.
Viel wichtiger ist, wie viele Leute man dauerhaft als Besatzung braucht, das dürfte eher in die Unkosten gehen...

Jungs, dass meint ihr jetzt nicht wirklich ernst, oder?

Flugzeugträger sind nicht nur schlecht geeignet sondern auch noch ein schießen mit Atombomben auf Spatzen!

Wie wollt ihr die lageregelung realisieren? Trotz ihrer Größe stampfen Flugzeugträger in rauher see immer noch ganz gut.  NAC haben eine zu hohe deckhöhe und 20+ Decks unter dem Landedeck die man nicht braucht.

Die ganze Instandhaltung wäre ein graus und eine finanzielle Katastrophe - und damit genau das Gegenteil von dem, was EM braucht

Versteh ich dich jetzt richtig, dass diese Sache mit dem Flugzeugträger wirklich ernst gemeint war?   

Wenn ja:

1) Die USS Forrestal hatte 260.000 PS
2) Sie hatte eine Größe von 325 m x 39 m (Größte Breite 76,3 m)
3) eine Verdrängung von 81.101 ts

4) Die Barge ist nur 90m x 50m groß und bei weitem nicht so schwer
5) der Schlepper der die Barge zieht kommt nicht ganz auf 260.000 PS   

Wenn ich dich also richtig verstehe, willst du die Barge gegen einen Flugzeugträger (oder ziviles Schiff) ersetzen (bei dem der Schrottwert schon deutlich über dem Neupreis der Barge liegen dürfte) und einen neuen Antrieb einbauen, basierend auf der VERMUTUNG dass der Wellengang ein Problem sein könnte.

Wie ich sagte: Sehr schön!!!


Mane

Noch'n ganz nettes Musikvideo via reddit:
&feature=youtu.be

Ihr denkt alle zu kompliziert und groß. Es gibt vielerlei Anwendungen wo ein Schiff/Barge benötigt wird die möglicht nicht schaukelt. Dazu benutzt man einen bestimmten Schiffstypen sog. Halbtaucher.

https://de.wikipedia.org/wiki/Halbtaucher#Halbtaucher_mit_Auftriebsk.C3.B6rper_weit_unter_der_Wasseroberfl.C3.A4che

https://de.wikipedia.org/wiki/Small_Waterplane_Area_Twin_Hull

Die Technik von den alten Bargen kann man da einfach weiter nutzen und unfassbar Teuer sind die Rümpfe  auch nicht. Fluiddynamik spielt ja keine Rolle, da kann man auf einfach zu bauende Geometrien zurück greifen. So ein Rumpf reagiert wohl relativ biestig auf ungleichmäßige Beladung, aber die Mitte wird ja immer ganz gut getroffen.

Wie schwer ist denn so eine Landende Falcon 9 stufe ?? Dann kann man ja mal easy überschlagen wie weit sowas kippen könnte.

Der Nachteil ist allerdings auch ein Vorteil, da der Rumpf beim beladen recht weit eintaucht. Dadurch wird der Stoß beim Landen natürlich gedämpft.

(bei dem der Schrottwert schon deutlich über dem Neupreis der Barge liegen dürfte)

da liegst du falsch im wiki steht
Die ehemalige Forrestal wurde für einen Cent  zur Verschrottung an das texanische Recycling-Unternehmen All Star Metals veräußert

Wie schwer ist denn so eine Landende Falcon 9 stufe ?? Dann kann man ja mal easy überschlagen wie weit sowas kippen könnte.

Der Nachteil ist allerdings auch ein Vorteil, da der Rumpf beim beladen recht weit eintaucht. Dadurch wird der Stoß beim Landen natürlich gedämpft.

Die gelandete Rakete wiegt vielleicht so 20 Tonnen, schätze ich.

Die gelandete Rakete wiegt vielleicht so 20 Tonnen, schätze ich.

Ergebniss: 0,235°

Bei der Annahme, dass die Kufen 91m lang und 0,5 Breit sind und die Rakete genau auf einer Kufe, also maximal aus der Mitte, landet. Sollte klappen. 

Edit: War zu doof meinen Taschenrechner zu benutzen

Die nuklear angetriebenen US-Träger scheiden naturgemäß aus, denn niemand wird das Risiko eingehen wollen, dass eine Raketenstufe über einem Kernreaktor abstürzt. Die ähnlich großen konventionell angetriebenen Träger sind naturgemäß rar gesät, da viele abgewrackt worden sind. Es gibt natürlich noch ein paar Museumsschiffe oder Einheiten der Reserveflotte. Über die USS Kitty Hawk heißt es allerdings, dass es kein geschultes Personal für ihre Dampfturbine mehr gibt. Das hieße also umbauen oder neu ausbilden, was beides eine Menge Geld kosten würde.

Von der kleinen stillgelegten Tarawa-Klasse gibt es noch drei existierende Schiffe, aber die sind nur knapp 250 m lang. Die britische Invincible-Klasse ist mit 210 m noch kleiner, und es gibt auch nur noch ein einziges (stillgelegtes) Schiff. Der Hubschrauberträger HMS Ocean, der 2018 außer Dienst gestellt werden soll, wurde von dieser Klasse abgeleitet und ähnlich lang. Die spanische Príncipe de Asturias (195 m, außer Dienst) und die italienische Giuseppe Garibaldi (180 m, noch im Dienst) sind sogar noch kleiner.

Alt, aber noch im Dienst wären die brasilianische São Paulo (Ex-Foch, 266 m) oder die indische Viraat (Ex-Hermes, 236 m). Dann gäbe es noch die thailändische Chakri Naruebet (182 m) und einige neuere Hubschrauberträger bzw. Amphibious Assault Ships aus Ägypten, Australien, Frankreich, Italien, Indien, Japan, Spanien, Südkorea, USA, alle so zwischen 200 bis 270 m Länge. Oder natürlich die beiden Schiffe der Admiral Kusnezow-Klasse (306 m) in Diensten Russlands und Chinas. 

Ich denke, keines dieser Schiffe wird jemals ernsthaft in Betracht gezogen werden als Landeplattform für Trägerraketen, oder?

Flugzeugträger sind doch viel zu teuer im Unterhalt. Selbst die NASA benutzt keine Flugzeugträger mehr um die Orionkapseln zu bergen, das machen jetzt die (immer noch gigantische) San-Antonio-Klasse:
https://de.wikipedia.org/wiki/San-Antonio-Klasse

Ein US-Flugzeugträger hat 5000 Mann Besatzung, soviel Leute wie SpaceX Mitarbeiter hat.

Also das ist doch alles sehr unrealistisch und Raumfahrt wird dadurch nicht günstiger. Die Bergung muss so spartanisch wie möglich, so aufwändig wie nötig sein.

Nicht zu vergessen, dass die San Antonio-Klasse eine Option anbietet, die auf den Nimitz- und Gerald-R.-Ford-Schiffen nicht existiert: Einschleusung über das Welldeck. Die großen Träger können vielleicht Platz auf dem Flug- oder Hangardeck bereit stellen, aber dahin muss man die Kapsel erst einmal hinbekommen.

Die Tarawas konnten natürlich schwimmende Objekte einschleusen, genauso wie die Wasps sowie die Americas ab der dritten Einheit. Aber die sind im Grunde allesamt schon wieder zu groß. Die Austin-Klasse käme noch in Frage, indes steht nur noch ein Schiff davon in Dienst. Die Harpers-Ferry- und Whidbey-Island-Klassen sind dagegen womöglich zu klein, aber beschwören würde ich es nicht.

Ich denke, keines dieser Schiffe wird jemals ernsthaft in Betracht gezogen werden als Landeplattform für Trägerraketen, oder?

Ihr vertut euch Völlig bei den Kosten für ein Schiff. Ein Rumpf wie eine halbtauchende Barge wie ich in meinem letzten Posting vorgeschlagen habe kostet nen Witz.
Die Baukosten für irgendeine Schwimmende Struktur, wie auch immer die aussehen mag ob neu oder gebraucht, sind unerheblich. Die Lebenszeit solcher Strukturen beträgt mal gut und gerne 50 Jahre und mehr.

Der Unterhalt für ein Boot bringt einen um !!!! Selbst wenn SpaceX nen Flugzeugträger geschenkt bekommt und noch 5 Millionen Euro oben drauf ist es immernoch günstiger ein Boot exakt nach ihren Vorstellungen zu bauen.

Ich schätze mal der Rumpf für eine halbtauchende Barge kostet ca 5 Millionen Dollar, dass ist das Doppelte was eine normale Barge in der Größe kostet. Technische Ausstattung kann man ja von der Alten übernehmen. Um eine Barge in Schuss zu halten brauch man vielleicht 5-10 Personen für einen Flugzeugträger minimum 100

aber dahin muss man die Kapsel erst einmal hinbekommen.

Was spricht denn gegen einen ganz normalen Kran ?? Wird bei Forschungs-U-Booten jeden Tag gemacht. Einfach nen Hebewerkzeug für den Kran gebaut und fertig.

Die Idee mit nehm alten Militärschiff ist gut, so man damit rumballern will, ansonsten sicher Unsinn.
Das mit dem Halbtaucher halte ich für eine sehr gute Lösung, falls man Tanks hat wie in einem U-Boot die man fluten kann, lässt man (ein) Ankergewicht an einem langen Seil zum Meeresboden mit vielleicht 50t, flutet die Tanks bis fast nur noch die Landeplattform heraus schaut und zwar soweit über dem Wasser das bei normalem Wellengang (+/- 5m), und hat damit eine stabile Landeplattform.
Eine gelandete Rakete entlastet den Zug auf dem Ankergewicht.
Sowas lässt sich sicher mindestens bis 300m Wassertiefe einsetzen.

Nen Anker ist Käse. Wind und Wellen kommen nicht immer aus der gleichen Richtung. Wellen quer mag so nen Halbtaucher auch nicht unbedingt so gerne. Dazu kommt noch die Einschränkung mit der Wassertiefe. Man bräuchte auch weiterhin ein Podsystem zur Stabilisierung, bei Tiedenhub muss man die Kettenlänge nachführen u.s.w.

Die Barge kann ja gerne ein wenig schaukeln, sie haben ja bewiesen, dass sie auch bei Seegang landen können. Am Ort der Landung waren zum Zeitpunkt der Landung ca 3m Wellengang.

Ich würde dann auch die technische Ausstattung bisschen besser verstecken. Wenn dann mal was schief geht kostet das bis auf ein paar Liter Farbe mehr nichts/wenig.

Ihr vertut euch Völlig bei den Kosten für ein Schiff. Ein Rumpf wie eine halbtauchende Barge wie ich in meinem letzten Posting vorgeschlagen habe kostet nen Witz.
Die Baukosten für irgendeine Schwimmende Struktur, wie auch immer die aussehen mag ob neu oder gebraucht, sind unerheblich. Die Lebenszeit solcher Strukturen beträgt mal gut und gerne 50 Jahre und mehr.

Der Unterhalt für ein Boot bringt einen um !!!! Selbst wenn SpaceX nen Flugzeugträger geschenkt bekommt und noch 5 Millionen Euro oben drauf ist es immernoch günstiger ein Boot exakt nach ihren Vorstellungen zu bauen.

Ich schätze mal der Rumpf für eine halbtauchende Barge kostet ca 5 Millionen Dollar, dass ist das Doppelte was eine normale Barge in der Größe kostet. Technische Ausstattung kann man ja von der Alten übernehmen. Um eine Barge in Schuss zu halten brauch man vielleicht 5-10 Personen für einen Flugzeugträger minimum 100

Ich bitte zu beachten, dass ich keineswegs den Einsatz eines Flugzeugträgers vorgeschlagen hatte.

Was spricht denn gegen einen ganz normalen Kran ?? Wird bei Forschungs-U-Booten jeden Tag gemacht. Einfach nen Hebewerkzeug für den Kran gebaut und fertig.

Das Flugdeck eines Trägers liegt aber ziemlich hoch, und meins Wissens gibt es auch standardmäßig keinen solchen Kran an Bord. Aber gut, machen kann man natürlich vieles...

Was haltet ihr hier von? 
http://9gag.com/gag/agVLPWn

Und in wie fern hilft das gegen zu wenig hydraulikflüssigkeit oder nicht einrastende Gelenke an den Beinen?

Ihr macht euch über Probleme Gedanken die es gar nicht gibt

(es sei denn das ist als autonome Fixierung einer schon gelandeten Stufe gedacht..)

@Eckie:
Der Anker ist dazu da die Plattform waagrecht zu halten. Die Idee dahinter ist die Verbindung zu den Auftriebskörpern nur über senkrecht nach unten gehende Tragrohre herzustellen.
Diese hätten z.B. nur 600mm Durchmesser und der Wellenhub wirkt nur an derem sehr geringen Volumen.
Der Gezeitenhub spielt keine Rolle, weil es nur das verdrängt Volumen der Verbindungsrohre betrifft.
Das Ding schwimmt nicht auf dem Wasser, sondern ist eher ein U-Boot mit vier periskopartigen großen Rohren auf denen oben die Landeplattform angebracht ist.
Der oder die Anker bilden zusammen sowas ähnlichen wie eine Angelschnur unten mit Bleigewicht und oben mit dem Schwimmer.
Der Anker muss aber auf dem Grund liegen, weil sichergestellt werden muss das der Abstand Plattform zum Meeresboden konstant bleibt.
Die Zugkraft ist nur dazu da um den wechselnden Auftrieb der Stützrohre abzufangen und nach der Landung das Gewicht dem Stufe entgegenzuwirken.
Vermutlich ist es besser den Anker als Rahmen mit vier Seilen gemeinsam Abzulassen, das Verhindert dann eine Schräglage wenn die Stufe nicht in der Mitte landet.
     
                  /\
                 |F9|
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                 |__|
  ______________/____\_______________  Plattform
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~~~~ ||~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|| <----- Wellen
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     ||                          ||
     ||                          ||
     ||                          ||
  /0000000000000000000000000000000000\  <------- Swimmkörper
                    s
                    s
                    s
                    s
                    s
                    s
                    s
                |=======|   <---- Anker
                |=======|

 
So eine Konstruktion geht zwar auch ohne Anker, aber mit dem Nachteil das die Kraft vom Anker dann von Auftriebskörpern dicht an der Wasseroberfläche aufgebracht werden müssen.
Ist das Wasser tief genug (<-50m), so könnte man auch einen einzelnen Anker ablassen der von vier Seilen an den Ecken gehalten wird.

Ich habe auch mal die Falcon 9 Performance gerechnet, hier meine persönliche Vorhersage:

Prognose ist nur als ungefähr zu verstehen, da es diverse Unklarheiten gibt.

Annahmen von Elon Statement vom Orbcommstart, 348s Vakuum-Isp vom MerlinVac, übliche Delta-Vs für Orbits, Massenverhältnis Oberstufe 20.

Jetzt mal mit den Infos vom SES-9 Start überarbeitet: (wie immer gilt: das ist nur eine grobe Schätzung)

Ich habe die Geschwindigkeit bei Stufentrennung bei Seelandung mal auf 8500 km/h erhöht und das Oberstufenmassenverhältnis ist jetzt 23.

Wie konnte ich damals nur so pessimistisch sein!

Meinst du mit der Seelandung wie bei den vergangenen Versuchen, also mit Abbremsung aber ohne Rückflug?
SES-9 soll ja 5712kg haben, das wäre selbst ohne Landung ja nicht drin.
Im Umkehrschluss bedeutet dies dann ja wohl der die Aussagen von EM zur Steigerung der Nutzlast durch den Upgrade irgendwie zu klein waren, er hatte von +33% gesprochen.
Kannst du mal nachrechnen was diese 5712kg mit dem Orbit für eine GTO Nutzlast bedeuten würde?

Falls die Masse wirklich stimmt und deine Rechnung wohl auch, kann man annehmen das eine FH vielleicht fast 80t ins LEO bringen kann?
Wenn ja wäre das echt der Megahammer!

Dachte die 5721kg haben sich in den letzten Tagen bereits als Zahlendreher herausgestellt (5271kg).

@Tobi, Weshalb ändert sich denn für die neuen Zahlen die Performance für LEO und "keine Landung" nur derart marginal, während sie auf GTO und Super-GTO weitaus größere Auswirkungen hat?

@Doc Hoschi: Habe ich nicht gesehen, wieviel soll er den haben?

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=13274.msg354494#msg354494

Eben 5271kg.