Umfrage

Wann startet die Falcon Heavy zum ersten Mal?

2016
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2017
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2018
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2019 oder später
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nie
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Stimmen insgesamt: 155

Falcon Heavy

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Offline Klakow

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1175 am: 10. April 2017, 12:53:12 »
(erst einmal Sorry, meine Rechnung im Post oben enthält einen Fehler mit dem Coredurchmesser)

Es geht mir nicht darum das die Startbeschleunigung zu hoch ist, da wären selbst 20m/s kein Problem.
Das eigentliche (Luxus) Problem ist dass das heutige Merlin Triebwerk eigentlich eine Rakete (F9/FH) mit viel mehr Masse starten könnte.
Beim Upgade auf F9 v1.1 nach v1.2 (FT) hat man beide Stufen verlängert und durch Superkühlung mehr Treibstoff rein gepackt.
Für die F9 führte das nur zu einer etwas höheren Startbeschleunigung, aber zu viel mehr an maximaler Nutzlast.

Da die FH aber nur eine Oberstufe hat, aber drei Booster hebt sie einfach sehr viel schneller ab.
Das hat erstmal nur einen Nachteil, das die Rakete sehr viel schneller in der unteren Lufthülle unterwegs ist und deswegen viel mehr Luftwiederstand als die F9 zu spüren bekommt.
Man kann zwar die Beschleunigung eine Zeitlang erheblich zurücknehmen, damit sie länger unter Mach 1 fliegt, aber das erhöht nun wieder die Gravitationsverluste.
Besser wäre es einfach mehr Treibstoff mitzunehmen, aber zumindest bei den Boostern wird man das kaum tun.
Alternativ könnte man die Oberstufe nochmal erheblich verlängern (2-3x) und ihr zwei oder drei Merlins spendieren.
Mal abgesehen von dem Problem die Raketenhöhe, wäre dies aber vielleicht ein Problem für den Centercore.
Die beste Lösung wäre da wohl eher wenn sie nur den Centercore mit dem doppelten Volumen hätten bauen können, weil man hiermitnach der Abtrennung der Seitenbooster noch die selbe Menge an Treibstoff wie eine volle F9S1 hätte, das Dinge aber schon 50km höhe hätte und vielleicht 2000m/s schnell wäre.

So ein Centercore müsste die doppelte Menge an Treibstoff mitnehmen und hätte bei gleicher Länge ca. 5,4m Durchmesser. Mehr Triebwerke würden nicht benötigt, aber das Ding könnte voll betankt ohne die Booster nicht abheben. Alternativ könnten sie natürlich auch 4 Merlins mehr einbauen.
Das der Core vermutlich nur ca. 40% mehr Trockenmasse hätte, würde das die maximale Nutzlast vermutlich weit über 85000kg LEO anheben.
Zwei Nachteile hätte es natürlich, der Strassentransport wäre kaum möglich und der Core wäre vermutlich bis zu 4000m/s schnell bei der Trennung von der Oberstufe.

Mir ist klar dass dies nur Spekulationen sind, allerdings existiert das Problem wirklich und EM ist sicher nicht der Type der damit verbundenes Potential einfach auf Dauer ignoriert.
Meine Vermutung geht dahin, dass wir mit der Einführung der FH (v1.0) wie bei der F9 (v1.0) nicht das Ende, sondern erst den Anfang einer Entwicklung sehen werden.

Offline Gerry

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1176 am: 10. April 2017, 13:23:32 »
Da vermute ich aber eher dass zuerst eine neue Oberstufe mit Raptor und 5,4m Durchmesser kommt bevor man einen neuen Zentralcore entwickelt. Wenn neuer Core dann einen der gleich das Triplecore-Layout ersetzen kann.
Raumcon-Realist

Offline tnt

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1177 am: 10. April 2017, 14:25:28 »
Wozu mehr Triebwerke in die Oberstufe packen? Der Schub der Oberstufe ist doch bis zu einem gewissen Punkt egal.

Offline Gerry

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1178 am: 10. April 2017, 21:10:32 »
Geht doch nicht um mehr Triebwerke in der Oberstufe sondern entweder/oder ne neue grössere Oberstufe mit einem Triebwerk (Raptor) oder nen neuer grösserer Zentralcore mit mehr Merlins.
Raumcon-Realist

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Offline MR

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1179 am: 11. April 2017, 01:09:21 »
Geht doch nicht um mehr Triebwerke in der Oberstufe sondern entweder/oder ne neue grössere Oberstufe mit einem Triebwerk (Raptor) oder nen neuer grösserer Zentralcore mit mehr Merlins.

Ich sehe das kritisch. Da wäre es sinnvoller, gleich einen neuen Core auf Basis der neuen Raptors zu entwickeln. Alternativ könnte man auch vier statt zwei F9-Booster verwenden, auch wenn dafür erhebliche Änderungen an der Startrampe vornehmen müsste. Aber solange die Nutzlastverkleidung nicht vergrößert wird, kann man die volle Nutzlast der FH eh kaum ausschöpfen, zumindest nicht bei kommerziellen Missionen.

Offline Hugo

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1180 am: 11. April 2017, 08:07:20 »
Meine Meinung:

- Die "Nutzlast" der FH braucht man nicht vergrößern. Sie wird in 5 Jahren 8 bis 10 Tonnen als Nutzlast tragen können, dafür aber 100% Wiederverwendbar sein.

- Beim zweiten oder dritten Start der FH wird SpaceX das erste mal ein Reentry-Burn mit einer zweiten Stufe durchführen. Also wirklich so deutlich, daß sie beim ersten Perigäum verglüht.

- Danach wird es ganz schnell zweite Stufen mit Hitzeschild geben.

- In 3 Jahren wird man das erste mal versuchen zu landen

- In 4 Jahren gelingt die Landung das erste mal

- In 5 Jahren ist das Landen Standard

- Die Diskussion "Nutzlastverlust durch Weiderverwendung" hat damit ein Ende, weil das Thema durch die Wiederverwendung egal wird.

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Offline Klakow

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1181 am: 11. April 2017, 10:32:52 »
Geht doch nicht um mehr Triebwerke in der Oberstufe sondern entweder/oder ne neue grössere Oberstufe mit einem Triebwerk (Raptor) oder nen neuer grösserer Zentralcore mit mehr Merlins.

Ich sehe das kritisch. Da wäre es sinnvoller, gleich einen neuen Core auf Basis der neuen Raptors zu entwickeln. Alternativ könnte man auch vier statt zwei F9-Booster verwenden, auch wenn dafür erhebliche Änderungen an der Startrampe vornehmen müsste. Aber solange die Nutzlastverkleidung nicht vergrößert wird, kann man die volle Nutzlast der FH eh kaum ausschöpfen, zumindest nicht bei kommerziellen Missionen.
Raptor für die Erststufe macht zwar Sinn, aber das wäre ne komplette Neuentwicklung zumal dann wenn, was dann sinnvoll wäre, ohne Booster. Man würde einen 7m Core benötigen.
Falls das mal gemacht wird, dann sicher erst nach der BFR und ITS.
Eine moderate Vergrößerung mit der selben Anzahl von Merlins dürfte eher ein Upgrade als eine komplette Neuentwicklung sein, bis auf die Beine ist müssten natürlich stärker werden.
Der Gewinn wäre enorm:
1) +400t Treibstoff der komplett zusätzlich nach dem Brennschuss der Booster bereit steht.
2) höherer Luftwiederstand pro Kilogramm Trockenmasse, was beim Wiedereintritt hilft.
3) Geschwindigkeit bei Brennschuss der Booster etwas kleiner, was deren RTLS einfacher macht.
4) mehr Platz bei den Triebwerken wodurch Massnahmen leichter werden die Unterseite für den Wiedereintritt zu schützen.
5) Besserer Gleitwinkel.
6) Sehr viel höhere Brennschussgeschwindigkeit des Centercores (geschätzt: >500m/s)
7) Die Schubreglung passt besser zu der höheren Landemasse, was eine sanftere Landung ermöglicht.
8] Der Coredurchmesser passt besser zu dickeren Oberstufen und viel größeren Fairings.
So eine FH ist fast schon wie eine dreistufige Rakete zu verstehen, ohne einige der Nachteile mitzunehmen.

Eine Oberstufe auf Raptorbasis ist allerdings wohl die technisch bessere Lösung, fragt sich nur was schneller geht?
Leider sagt uns SpaceX da nur ab und zu wie es steht.

Mir ist schon klar, dass es Anfangs dafür noch keinen Bedarf gibt, aber bis jetzt können Kunden ja noch nicht einmal wirklich mit der FH planen, gerade bei konservativen Entscheidern wird da kaum was geplant werden, bevor das Ding einige male geflogen ist.
Erst dann wird man in Betracht ziehen z.B. sehr viel größere und schwerere Satelliten zu bauen.
Falls alles klappt bei SpaceX sehe ich langfristig beides kommen, dicke Centercores und Raptoroberstufe. Beides zusammen dann für weit über 100t LEO und ca. 27t Mars.
Sie hätten dann von der F9 bis BFR+ITS vier Nutzlastklassen, da die FH je nach Centercore oder Oberstufe zwischen 64t bis über 100t LEO könnte.

tobi

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #1182 am: 12. April 2017, 21:09:36 »
Artikel bei NSF:
https://www.nasaspaceflight.com/2017/04/falcon-heavy-build-up-slc-40-pad-rebuild-progressing/

Der schiefe Booster von Florida ist nun kurz vor dem Hotfire in McGregor.

Re: Falcon Heavy
« Antwort #1183 am: 14. April 2017, 09:26:51 »
Ist eigentlich bekannt ob und welche Nutzlast sie beim Erstflug mitnehmen?

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Offline Sensei

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1184 am: 14. April 2017, 09:54:59 »
Nein.

Zur not ein Massedummy/Metallblock und/oder ein Käserad  ;D

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EDIT:

Wiki:
"Rocket will fly without a commercial payload,[199] though a unknown novelty payload has been suggested"

https://arstechnica.com/science/2017/04/spacex-to-launch-silliest-thing-we-can-imagine-on-debut-falcon-heavy/

Re: Falcon Heavy
« Antwort #1185 am: 18. April 2017, 11:07:58 »
In Arizona wurde ein Booster gesichtet der auffällige "Beulen" am unteren Rand der Interstage aufweist. Man munkelt es könnte der Center-Core der Falcon Heavy sein. Der müsste ungefähr auf der Höhe die Aufhängung für die Seitenbooster haben.





https://imgur.com/gallery/wrXPb

Offline Axel_F

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1186 am: 18. April 2017, 19:31:29 »
Wäre echt Klasse, wenn das der Core der Falcon Heavy auf dem Weg nach McGregor, TX wäre.

Bin aber etwas skeptisch ob es sich um den Core handelt. Wenn ich mir den besagten Interstage-Bereich ansehe, sieht es danach aus, dass sich unter der Verpackung einfach nur Sicherungsseile befinden. Somit ist es eine andere Silhouette der 1. Stufe als erwartet.
"Denn ein Schiff erschaffen heißt nicht die Segel hissen, die Nägel schmieden, die Sterne lesen, sondern die Freude am Meer wachrufen." (Antoine de Saint-Exupéry)

Re: Falcon Heavy
« Antwort #1187 am: 18. April 2017, 23:53:02 »
Sicherungsseile verursachen diese Beule sicherlich nicht.
Hier mal ein Vergleich:

Da befindet sich schon irgendwas größeres unter der Folie, was da früher nicht vorhanden war.

tobi

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1188 am: 18. April 2017, 23:56:13 »
Befestigungen für die Seitenbooster.


Offline Youronas

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1189 am: 22. April 2017, 11:32:23 »
Die Zentralstufe der FH  (B1033) ist in McGregor auf dem Teststand, einen kleinen Ausschnitt davon gibt es auf NSF auch öffentlich, den vollen Bildersatz nur in L2.


Quelle: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=42705.msg1670043#msg1670043

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Offline RonB

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1190 am: 29. April 2017, 15:29:58 »
Als Booster für den ersten FH Start werden die Trägerraketen von Thaicom 8 (Erstflug am 27.05.2016) und CRS-9 (Erstflug am 18.07.2016) verwendet. Wie angekündigt ist nur der Centercore eine neue Falcon. Über die Nutzlast ist leider bisher noch nichts durchgesickert :(.

https://www.reddit.com/r/spacex/wiki/cores
Es recht zu machen Jedermann ist eine Kunst die keiner kann.

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Offline akku

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1191 am: 30. April 2017, 20:57:58 »
frage an die rechenspezialisten ;)   :o

bis etwa zu welcher nutzlast könnte  die FH abheben WENN nur die seitenbooster bei start laufen
daher wenn  der zentralcore erst nach trennung der seitenboster startet
ergo wie eine 3 stufe die wirkung  :D

MaxQ

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #1192 am: 30. April 2017, 22:06:26 »
Die Frage ist denke ich eher, kann sie es denn überhaupt. Die Nutzlast ist im Vergleich zur Rakete ja ein kleiner Teil.

Ich habe folgende Daten von hier: http://www.spacex.com/falcon-heavy
Schub der FH am Boden: 22819kN
Masse der FH: 1420788kg
Maximale Nutzlast nach LEO: 64 Tonnen. Davon ausgehend, dass die Masse der FH ohne Nutzlast gegeben ist, macht die Nutzlast also 4,5% Der Rakete aus.

Nun aber zur eigentlichen Frage, ob die FH mit nur zwei Seitenboostern abheben kann.

Die FH beschleunigt mit a=F/m=22819kN/1420788kg = 16,06 N/kg oder 1,63g.

Sind nur zwei Booster am Laufen, so ist der Schub nur noch 2/3 so groß und damit ist die Beschleunigung auch 2/3 des Wertes mit allen drei Booster:

a=F/m = (22819kN*2/3)/1420788kg = 10,70 N/kg oder 1,09g.

Da der Schub größer als 1g ist, könnte sie mit nur zwei Boostern abheben. Sie würde allerdings extrem langsam abheben und die andere Frage ist auch noch, ob die FH das von der Struktur her überhaupt kann.
Auch wenn ich zu obiger Masse noch 64 t hinzu addiere komme ich auf eine Beschleunigung von 1,044 g. D.h, vom Schub her könnte die FH theoretisch mit nur den beiden Seitenboostern und mit der maximalen Nutzlast von 64 t abheben.

Edit:
Um mal noch einen Vergleichswert für die Beschleunigung einer Rakete beim Start zu haben habe ich die Rechnung noch einmal für die Delta IV Heavy gemacht, das ist ja eine Rakete, die eher langsam abhebt.
Laut: https://de.wikipedia.org/wiki/Delta_IV#Delta_IV_Heavy hat die DIVH eine Masse von 717 t und einen Schub von 8847 kN
Damit komme ich auf eine Beschleunigung von 1,26 g.

Die FH mit nur zwei laufenden Seitenboostern würde also langsamer abheben, als die Delta IV Heavy.

Offline proton01

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1193 am: 30. April 2017, 22:47:10 »
Die FH beschleunigt mit a=F/m=22819kN/1420788kg = 16,06 N/kg oder 1,63g.

Sind nur zwei Booster am Laufen, so ist der Schub nur noch 2/3 so groß und damit ist die Beschleunigung auch 2/3 des Wertes mit allen drei Booster:
a=F/m = (22819kN*2/3)/1420788kg = 10,70 N/kg oder 1,09g.

Da der Schub größer als 1g ist, könnte sie mit nur zwei Boostern abheben. Sie würde allerdings extrem langsam abheben und die andere Frage ist auch noch, ob die FH das von der Struktur her überhaupt kann.

Danke für die schnelle Rechnung.
Die Startbeschleunigung ist da wohl tatsächlich das Problem. Mit 1,09 g (bzw noch weniger bei 1,044 g) wird es wahrscheinlich sehr problematisch die Rakete stabil zu halten. Aber es gäbe ja auch die Option von der Kernstufe nicht alle 9 Triebwerke am Boden zu zünden, wenn man Treibstoff sparen will um den in größerer Höhe effektiver zu nutzen. Es gäbe es die Möglichkeit mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (oder allen 9) Triebwerken in der Kernstufe zu starten, in allen Fällen lassen sich Konfigurationen denken bei denen die Schubsymmetrie erhalten bleibt.
Der Wert für die Delta IV Heavy scheint nahe der Untergrenze zu sein, Bei der Saturn V war es ähnlich. (z.B. Apollo 14: 1,18 g)

Offline Steffen

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1194 am: 30. April 2017, 22:53:51 »
Hallo

Bei so einer geringen Beschleunigung würde die Rakete zuerst praktisch in der Luft "stehen" und sinnlos Treibstoff verfeuern, bis sie leicht genug geworden ist für eine größere Beschleunigung. Eine sinnvolle Mission ergibt sich aus so einem Szenario wohl nicht.

Funktionieren würde der Start mit zwei Cores, wenn man den dritten wegläßt, also einfach zwei F9 nebeneinander stellt. Das wäre dann eine Falcon "Middle". Warum gibts hier noch keinen Thread dafür? Im SpaceX Bereich wird doch sonst alles erdenkliche diskutiert.  :D ;)

viele Grüße
Steffen

Re: Falcon Heavy
« Antwort #1195 am: 01. Mai 2017, 09:35:16 »
frage an die rechenspezialisten ;)   :o

bis etwa zu welcher nutzlast könnte  die FH abheben WENN nur die seitenbooster bei start laufen
daher wenn  der zentralcore erst nach trennung der seitenboster startet
ergo wie eine 3 stufe die wirkung  :D

Hallo,

diese Frage habe ich mir schon auf eine andere Art gestellt. Ich habe mir überlegt, wie viele Falcon 9 Booster muss man um einen Zentralcore anordnen, dass man diesen als zweite Stufe nutzen kann und erst nach dem Abwurf der Booster zünden kann. Damit sollten sich ja ordendliche Nutzlasten ins All befördern lassen.

Viele Grüße

Mario
Wenn Du heute morgen schon sechs unmögliche Dinge getan hast, warum dann nicht als siebentes zum Frühstück ins Milliways, das Restaurant am Ende des Universums?

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Offline akku

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1196 am: 01. Mai 2017, 10:30:49 »
Die FH mit nur zwei laufenden Seitenboostern würde also langsamer abheben, als die Delta IV Heavy.
interessant interessant  :o
also wie MpunktApunkt schon dachte ;)

dann bitte  nochmal rechnen ;)
fh/max oder fh/X5 oder so ;)  mit 4 seitenboster  ;D wie gehabt cetral core bleibt aus ;)
könnte die  interesante leistungswerte haben ?

Offline proton01

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1197 am: 01. Mai 2017, 10:41:47 »
dann bitte  nochmal rechnen ;)
fh/max oder fh/X5 oder so ;)  mit 4 seitenboster  ;D wie gehabt cetral core bleibt aus ;)
könnte die  interesante leistungswerte haben ?
Die Leistung in Form der Nutzlastmasse ergibt sich nicht alleine aus der Startbeschleunigung. Dafür muss schon die ganze Aufstiegsbahn gerechnet werden mit Schubprofil, Aerodynamik, Umlenkprogramm und Nebenbedingungen wie Landung der Erstufen. Dafür fehlen wohl die Detaildaten, wenn man überhaupt ein Programm hat welches die Bewegungsgleichungen mit allen Bedingungen integriert und optimiert.

Re: Falcon Heavy
« Antwort #1198 am: 01. Mai 2017, 10:58:41 »
Hallo,

kann man so eine Falcon Super Heavy nicht im Kerbal Space Programm simulieren?
Wenn Du heute morgen schon sechs unmögliche Dinge getan hast, warum dann nicht als siebentes zum Frühstück ins Milliways, das Restaurant am Ende des Universums?

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Offline Klakow

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #1199 am: 01. Mai 2017, 11:29:08 »
Da eine FH ja eine höhere Nutzlast hätte, wäre die Masse vom Centercore, Oberstufe und Nutzlast mit Ca. 620t zu rechnen.
Ein Booster bringt ca 400t auf die Waage und soll 7607kN Startschub haben. Das würde bei 1,2G Startbeschleunigung für ca. 650t reichen.
Bei drei Boostern reicht das offensichtlich nicht und bei vieren hätten wir genug Schub um 2600t zu Starten, die Masse dann aber nur 2350t.
Hiermit würde diese XL FH mit 3,7m/s^2 abheben.
Es wäre aber besser die Triebwerke des Centercores für kurze Zeit (40s) mitlaufen zu lassen damit die Gravitationsverluste so klein wie möglich blieben, danach die Triebwerke vom Centercore und vermutlich von zweien der vier Cores soweit reduzieren damit der Luftdruck die Rakete nicht beschädigt bis sie oberhalb von ca.15000m ist.
Dann den Schub bis auf ca. 3-3,5G steigern und den bis zum Brennschluss der ersten beiden Seitenboostern belassen.
Da der Schub bis dahin aber schnell zunimmt,da die gasammte Rakete ja schnell leichter wird und die Triebwerke in großer Höhe immer mehr Schub liefern würden die Booster 3+4 noch einige Sekunden länger laufen.
Optimal wäre dies für so eine XL FH aber immer noch nicht, es wäre besser die Oberstufe auf Boosterlänge zu strecöken und ihr drei Merlins zu spendieren.
Das wird zwar sicher nie gemacht, aber damit wäre eine FH wohl fast auf Saturn V Niveou.
Es macht nun mal keinen Sinn, Triebwerke beim Start nicht zu nutzen, wenn der Gewinn von kleineren Gravitatinsverlusten, den Verlust durch die spätere kürzere Brennzeit des Centercore übersteigt.
Das Gedankenspiel ist natürlich auch bei mit sechs Boostern möglich, damit hätte diese XXL FH schon beim Start 6,3m/s^2 Beschleunigung, der Schub müsste noch früher zurückgenommen werden und es gäbe drei Phasen die Booster abzutrennen.
(geschätzte Zeiten der Boosterabtrennung)
1+2: Minute 2:20
3+4: 2:30
5+6: 3:30
Centercore: 4:10
Die LEO Nutzlast wäre da wohl über 150t, nur was soll man damit machen bei dem viel zu dünnen Coredurchmesser?
Sinn würden beide aber nur für high deltaV Missionen machen, aber der Aufwand wäre schon Gigantisch.