Rettungsturm für Nutzlasten

Hi,

Ich lese schon seit langer zeit mit, habe aber bisher zu meiner frage keinen Thread gefunden, deswegen dachte ich, es wäre vlt ein guter start hier im Forum

Es geht mir um viele abstürze, aber vor allem um jene, die in den letzten jahren in der russischen raumfahrt passiert sind (siehe proton vor ca. einer woche, aber auch progress vor ca. 2 jahren

ich frage mich, warum man für derart teure nutzlasten wie glonass usw. nicht in betracht zieht wie bei bemannten missionen einen rettungsturm zu nutzen.... ich meine, wenn diese art gut genug ist menschen zu retten, sollte es doch für unbemannte nutzlasten ebenso nützlich sein. natürlich könnten bei so einer notlandung schäden auftreten, einen komplettverlust könnte man aber aus den weg gehen.
deshalb meine fragen:

warum gibt es bei unbemannten flügen keinen rettungsturm?

mfg

kompi

editiert durch Schillrich
Titel korrigiert

Kurz gesagt, führen Rettungstürme zu deutlich stärkeren (etwa 4mal so großen) Beschleunigungen wie eine normale Rakete. Man müsste daher die komplette Nutzlaststruktur viel massiver auslegen (was Nutzlast kostet) und das Rettungssystem selbst würde natürlich weiter Nutzlast auffressen. Daher wäre das einfach finanziell nicht lohnend - lieber ein leicht höheres (und wenns 10% sind...) Verlustrisiko eingehen, dafür aber vielleicht die doppelte Nutzlast an Bord des Satelliten haben.

Rettungstürme sind nur sinvoll wenn die Nutzlast nicht verloren gehen darf bei Normalen Nutlasten lohnt das nicht das ist Natürlich bei Menschen Angebracht vielleicht in Zukunft aber auch bei Radioaktiven Nutzlast

Danke für die schnellen antworten

gut, das habe ich natürlich nicht mit bedacht....
würde denoch gleich die nächste (zum thema aber passende) frage stellen:

ist das auch dergrund warum umbemannte sojuz ohne rettungsturm fliegen?
und wann darf eine nutzlast nicht verloren gehen?
(klar- bei menschen und radioaktiven nutzlasten ist es logisch, aber mir geht es nicht in den kopf das die teuren nutzlasten aller glonass geopfert werden, auch wenn es "nur" um geldbeträge geht- eine risikofreiere rakete würde das geld doch schnell wieder reinhollen....)

Beim Aufprall auf dem Boden würde der Satellit eh trotz Fallschirm geschrottet werden. Ich erinnere an den Satelliten, der mal zur Seite gekippt ist, weil man die Halterungschrauben vergessen hatte....

Das könnte man nur mit einer mühsamen Airbagkonstruktion verhindern oder den Satelliten so massiv bauen wie die Sojusrückkehrkapsel, alles was die Nutzlast gegen null tendieren liese.

Um welchen satelliten hat es sich da gehandelt?

NOAA-19:
http://tinyurl.com/lv2jl7b



Der schuldige Mitarbeiter wurde nicht entlassen trotz Reparaturkosten von 135 Millionen Dollar.

Guten Morgen Komperator und willkommen bei uns

und wann darf eine nutzlast nicht verloren gehen?
(klar- bei menschen und radioaktiven nutzlasten ist es logisch, aber mir geht es nicht in den kopf das die teuren nutzlasten aller glonass geopfert werden, auch wenn es "nur" um geldbeträge geht- eine risikofreiere rakete würde das geld doch schnell wieder reinhollen....)

Raketenstarts sind an sich sehr ineffiziente Transporte. Eine Rakete bringt ein paar Prozent der eigenen Masse ins All. Man betreibt riesigen Aufwand, mit eher kleinem Ergebnis. Daher ist Nutzlast praktisch das Optimierungskriterium für die Flugleistung. Eine leistungsfähige Rakete, mit Reserven für "mehr" Nutzlast oder ein breites Nutzlastspektrum, ist dadurch immer besser/attraktiver für Hersteller und Kunden. Sie wird mehr Aufträge gewinnen, mehr Geld verdienen, als eine "übersichere" Rakete mit einem Rettungssystem. Durch das Rettungssystem wird die Maschine ja auch noch komplexer, hat noch mehr mögliche Fehlerquellen.
Außerdem, Raketenstarts sind kein Hexenwerk. Die Ariane-Flüge, die Atlas-V-Flüge, die Delta-IV-Flüge, selbst das hochkomplexe Space Shuttle zeigen, dass man das (mit Aufwand) in den Griff bekommt und die Maschine grundsätzlich funktioniert. Bevor ich einem unsicheren Anbieter mit (unsicherem?) Rettungsturm traue, gehe ich dann doch zu einem der teuren, aber offenbar zuverlässigen Anbieter, dessen "LKW" ans Ziel kommt.
Und noch eine Sichtweise der Auftraggeber: Auftraggebern geht es an sich nicht um den Geldwert des Satelliten, sondern um erfolgreiche Missionen. Erst wenn der Satellit im Orbit ist, kann ich Geld damit verdienen. Eine fehlgeschlagene Mission, deren Nutzlast aber "gerettet" wurde, hilft mir da nicht. Ich kann den Satelliten auch einfach nachbauen und muss auf jeden Fall auf den nächsten Start warten.

Nicht verloren gehen dürfen nur Nutzlasten, die nicht zu ersetzen sind: Menschen.
Maschinen kann man ersetzen. Selbst radioaktive Nutzlasten lassen sich so robust gestalten, dass bei einer Havarie keine (große) Gefahr von ihnen ausgeht und sie geborgen werden können ... immerhin fliegen auch (viel mehr) Flugzeuge mit Atomwaffen rum, ohne Schleudersitze für diese (aber für den Menschen an Bord).

ok... das sind mehr als genug Gründe, die mir zeigen das ich mit meiner Idee auf dem Holzweg bin.
habe nur noch eine unstimmigkeit, die ich dahin gehend nicht verstehe
die Sojuz rakete gibt es ja bemannt mit und umbemannt ohne Rettungsturm,
ich dachte das sie von anbeginn der entwicklung mit Turm geplant war, und was diese nutzlasten mit turm angeht schaft sie es ja dennoch, sie zumindest bis zum LEO zu transportieren.
das heist doch das meine Idee zumindest mit der sojuz für nutzlasten bis zum LEO sich lohnen würde?
denn die rakete bleibt ja dieselbe....

Das ist im Prinzip auch ganz einfach: Die Rakete bleibt die selbe, aber ohne Rettungsturm hat sie eine höhere Nutzlast. Der "Ballast" Rettungssystem entfällt dann ja und kommt der Nutzlast zugute

ok... thread kann geschlossen werden

Och, den lassen wir offen ... mal schauen, ob nochmal Fragen kommen, oder weitere Ideen.

Interessant wäre vielleicht ein System, welches im Normalbetrieb Teil des Oberstufenantriebs wäre, somit im Idealfall keine Nutzlast kostet, im Notfall aber auch als Rettungssystem tauglich wäre. Gedanken haben sich sicherlich schon einige Leute drüber gemacht.

-ZiLi-

Sollte die neu Dragon mit Super Dracos nicht genau das leisten können? Superdracos sind normaleTriebwerke, die aber auch für Rettung und Landung nutzbar sind?

Miam, ich hab das (mir bekannte) Dragon-SuperDraco Konzept absichtlich nicht als Beispiel genannt, da die Dragon die Nutzlast ist, und somit die SuperDracos auch dazu gehören. Aber als quasi Nutzlast-unabhängiger Bestandteil der Oberstufe könnte sowas auch schon mal angedacht worden sein - ich weiss es nicht, aber vorstellen kann ichs mir irgendwie schon.

Allerdings wird wohl meist das Ergebnis der Überlegungen gewesen sein, dass sich einerseits der Wunsch nach hochenergetischer aber nicht notwendigerweise schubstarken Oberstufe zur Nutzlastoptimierung, und andererseits die Notwendigkeit eines schubstarken, aber notwendigerweise niedrigereffektiven Systems im potenziellen Rettungseinsatz im Weg stehen, und nicht ohne weiteres auf einen Nenner zu bringen sind. Und notwendige Layout-Änderungen der Nutzlasten (Nutzlast-Bussysteme) sind hier noch nicht mal in Betracht gezogen. Andererseits könnten ja auch standardisierte Satellitenbusse solche Möglichkeiten 'an Bord' haben (GEO-Kickstufe, die auch als Rettungssystem doppelt), womit wir wieder beim Nutzlast-integrierten Rettungssystem angelangt wären...

-ZiLi-

@zili
wegen dem rettungsturm als schubgeber...
ich denke auch das würde nur probleme machen, wie im ersten repost schon genannt erzeugt dieser turm die 4 fache normale belastung, selbst wenn man dies in die länge zieht und abschwächt wird es dennoch notwendig sein die halterung der nutzlast usw zu verstärken um mit der neuen kraftverteilung klar zukommen.

ausserdem muss viel umgeplant werden, wenn der schub nichtmehr nur von unten (normale triebwerke) sondern auch von oben (rettungsturm) kommt

Wenn man den Schub des Rettungsturmes verändern könnte, müsste man die Nutzlast nicht für höhere Bescheunigungen auslegen und könnte die Rettungsturmmasse wenigstens ein bischen Nutzen, wenn auch nicht so effektiv wie mit einem Wasserstofftank.
Bei einem Feststoffrettungsturm bräuchte man also vielleicht mehrere Treibsätze, die im Normalfall alle hintereinander gezündet werden um den Schub langsam zu nutzen und im Rettungsfall alle gleichzeitig um schnell von der Rakete wegzukommen.

Hallo trallala,
man sollte das Rettungsziel aber nie aus den Augen verlieren.
Es sitzen ja Menschen drin und eine (Rettungs-)Rakete funktioniert in einer Explosionswolke nicht mehr so, als wenn sie gar nicht erst hineingerät, sondern sich mit dem "Rettungsgut" von ihr fernhalten kann.

Beste Grüße, HausD

Hallo trallala,
man sollte das Rettungsziel aber nie aus den Augen verlieren.
Es sitzen ja Menschen drin und eine (Rettungs-)Rakete funktioniert in einer Explosionswolke nicht mehr so, als wenn sie gar nicht erst hineingerät, sondern sich mit dem "Rettungsgut" von ihr fernhalten kann.

Beste Grüße, HausD

Ja, das primärziel ist natürlich die eventuelle Rettung. Es ist halt die Frage, ob man den Treibstoff den man da mitschleppt im Normalfall noch irgendwie Nutzen kann z.B. durch hintereinander zünden von Treibsätzen.

Dazu wäre bei der idee, den turm als schubgeber zu nutzen noch 2 problematische themen:

1: wann nutzt du den schub?
denn, wenn du ihm am anfang benutzt, wenn du ihn am nötigsten hast, hättest du später im notfall nichtmehr genug energie um ihn auch wirklich als rettungsturm nutzen zu können,
nutzt du ihm erst nach der kritischen phase bringt dir der extra schub wahrscheinlich nichtmehr so viel, da die rakete ja schon eine hohe geschwindigkeit hat

2: die seperation...
da ich nicht allzutief in der materie bin, weis ich es nicht ganz genau, aber ich dachte, das man zum trennen des turms vom Fairing den rettungsturm komplett zündet, wenn er aber seinen eigenen antrieb schon benutzt hat hätte er ja keine energie mehr dafür

Dazu wäre die Frage, wann die Rettungstürme üblicherweise abgetrennt werden. Bis dahin kann man sie nicht für andere Zwecke nutzen. Nach diesem Zeitpunkt müsste man sie aber möglichst schnell nutzen, um die Masse nicht noch lange mit beschleunigen zu müssen. Außerdem kann man gegen Ende der Brenndauer einer Stufe vermutlich auch keinen zusätzlichen Schub gebrauchen, da die Beschleunigung dann schon recht groß ist.
Bei den Apollo-Missionen wurde der Rettunngsturm 20-30s nach Zünden der zweiten Stufe abgeworfen. Zu diesem Zeitpunkt könnte man so einen hypotetischen hintereinander zündbaren Rettungsturm vermutlich ganz gut verwenden. Für die Seperation gibt es übrigens einen extra Feststoffmotor, man braucht dafür also nichts von dem anderen Treibstoff aufheben.

Ich könnte mir den Einsatz des Rettungsturms bei der Abtrennung der Startstufe nach dem Ausbrennen ganz gut vorstellen. Eventuell auch zur Unterstützung der Zündung der zweiten Stufe, die dann ähnlich wie bei einer heißen Stufentrennung abläuft, falls so etwas nötig sein sollte. Dann sollte der Turm aber schleunigst abgesprengt werden.

Interessant wäre vielleicht ein System, welches im Normalbetrieb Teil des Oberstufenantriebs wäre, somit im Idealfall keine Nutzlast kostet, im Notfall aber auch als Rettungssystem tauglich wäre. Gedanken haben sich sicherlich schon einige Leute drüber gemacht.

-ZiLi-

Oberstufenantriebe sind meist weniger schubstark, da sie keinen hohen Schub mehr benötigen. Vermutlich gibt es kein Oberstufentriebwerk, das so hohe Beschleunigungen erzielt, dass es die Nutzlast vom Rest der Rakete wegbringen kann^^

Ich denke man sollte von der Idee des 'Rettungsturms' abkommen, und sehen, inwieweit sich ein Mehrwert aus Oberstufen- oder alternativ Nutzlast-integrierten Systemen ergeben könnte, welche sich sowieso vorhandener Ressourcen (z.B. Treibstoff, aber auch Triebwerke) bedienen könnten - eben gerade um die Nutzlast-Penalty weitestgehend möglich zu minimieren. Dass sowas offensichtlich möglich ist, zeigt der geplante SuperDraco-Einsatz bei Dragon, und ich sehe auch Möglichkeiten im unbemannten Einsatz, um manch teure Nutzlast bei versagendem Träger zumindest in einigen Flugphasen in einem reparabel wiederverwendbaren Zustand zurückzuerhalten. Ich denke übrigens auch an so Sachen wie Treibstoffreserven, die man wohl immer öfter für Deorbit-Zwecke mitzuführen hat, eben auch hier einzusetzen, wenn eine Nutzlast aufgrund Trägerversagens sowieso keinen Orbit erreichen kann...

-ZiLi- (Komparator, mit EINEM 'L', bitte)

habs geändert, Zili

das mit den super dracos ist für mich (meine meinung)
kompletter schwachsinn.... für deorbit burn und abbremsen beim wiedereintritt usw mag es ja ok sein, aber ich kann mir einfach nicht vorstellen das diese triebwerke es schaffen die nutzlast schnell genug vom gefahrenherd wegzubekommen.
desweiteren sind diese triebwerke auch in der nutzlast, heist vorher müsste die verkleidung abgeworfen werden usw...
aber ich glaub das führt fast vom thema weg, sry falls OT

editiert durch Schillrich
Titel korrigiert