Raptor - SpaceXs Methantriebwerk

Der Vergleich mit einem Dieselmotor hinkt sehr. Sollte man die Zuverlässigkeit eines solchen erreichen, dann Hut ab!

Ich denke es geht mehr um die vielen Anbauteile.

Zitat von: joachim999 am 27. Januar 2026, 08:19:28

F9 kann 40 -- das ist in jedem Falle zu toppen.

Die Falcon 9 hat noch nie mehr als 29 Starlinks ins All gebracht. Meist waren es eher sogar weniger.

Die Starts der ersten Starlinkgeneration erfolgten mit 60 Satelliten pro Falcon9

Die Starts der ersten Starlinkgeneration erfolgten mit 60 Satelliten pro Falcon9

Das stimmt, aber da es hier um den Vergleich mit zukuenftigen Starship-Starlink Starts ging, habe ich die aktuelle Version zur Rate gezogen. In Zukunft werden es aber auch da eher weniger, da Starlink Satelliten fuer Starship extra groesser gebaut werden sollen.

Der Vergleich mit einem Dieselmotor hinkt sehr. Sollte man die Zuverlässigkeit eines solchen erreichen, dann Hut ab!

Wenn wir schon am hinken sind:
- Super Heavy hat 700t Sprit (LCH4) getankt. Das sind 21t = grob 21000l pro Raptor (33 Stück)
- ein Dieselverbrenner mit 7l/100km muß 300.000km fahren, um 21000l zu verbrennen
- ein Raptor macht das komplett ohne jede Wartung, wenn auch ziemlich schnell, aber auch mit einer ungleich höheren Belastung als der Dieselverbrenner

Von da aus könnte man es so sehen, daß sich bei der Zuverlässigkeit nicht mehr viel tut 

Diesel sind heute nicht deshalb zuverlässig, weil es nach heutigem Stand eine geniale Entwicklung, sondern weil es eine uralte Technologie ist mit ganz ganz vielen Jahrzehnten an Erfahrungen, durch die Millionen von Ingenieurs-Tweaks eingeflossen sind.

Ja, habe das schon so verstanden, aber all die Teile haben die Motoren effektiver und nicht weniger zuverlässig gemacht. Beim Raptor kommt man auch nicht später ran...
Beeindruckend ist das Gerät auf jeden Fall.

Wer hatte mal gesagt, dass Raketentechnik einfach sei..?
Das SpaceX-Raptor3-Triebwerk...

Für wie belastbar haltet Ihr die Behauptungen zu Raptor 3? Mehr als nur clickbait?

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Fuer mich klingt das plausibel: Full-Flow wurde aus gutem Grund jahrzentelang gemieden, da sauerstoffreiche Verbrennung deutliche Werkstoffprobleme beinhaltet. Dazu noch die Druckbeaufschlagung des Tanks mit Abgasen.

Es ist wirklich plausibel, dass Raptor-3 noch nicht ganz optimiert ist und die Zuverlaessigkeit noch nicht optimal ist. Immerhin war Flug-13 ein grosser Erfolg.

Für wie belastbar haltet Ihr die Behauptungen zu Raptor 3? Mehr als nur clickbait?

Clickbait sehe ich bei Sirwan gar nicht.
Den Film habe ich vor 10 Tagen oder so gesehen.

Soweit ich mich erinnere: Beim ersten Startversuch von Flug 13 war es Eis in den Turbopumpen. Bei Booster und Ship Flug 12 die Wiederzündung. Das sind aber keine grundsätzlichen Konstruktionsfehler, und Sirwan sagt das doch auch gar nicht. Die Probleme lassen sich sicherlich mit Spülen und Zündsequenzen lösen bzw. wurden es schon teilweise.

Welche Behauptungen konkret meinst du?

Hatte es als Konstruktionsfehler: "Das Raptor3-Problem" aufgefasst und könnte das nicht so ganz mit meinem Wissensstand übereinbringen. Dazu lief es bisher zu gut.
Und was die missglückten Boosterlandungen anbetrifft, mag es auch um andere Dinge, alsum die Triebwerke gehen...

Seitdem ich verstanden habe (und ich habe es Anfangs nicht geglaubt) dass SpaceX die Abgase der Vorverbrenner zur Druckbeaufschlagung der Tanks benutzt, stelle ich mir die Frage ob das eventuell eine Schnapsidee ist. Und bevor es jetzt zu Missverständnissen kommt. Ich denke die Triebwerke für das Erzeugen von heißen Gas zu nutzen ist super, die schlechte Idee ist nur, die (unreinen) Abgase der Vorverbrenner zu nutzen. Nur weil man genau das macht, gab es Wassereis in den Tanks vor dem ersten Starversuch von Flug 13. Und auch schon vor Raptor 3 gab es viele Probleme mit Wassereis in den Tanks.

Und es kann durchaus sein, dass auch die Probleme mit der Wiederzündung durch genau dieses Wassereis verursacht wird.


Nun was ich nicht verstehe. Warum leitet man nicht einfach einen Teil der REINEN Treibstoffe in separaten Kühlkanäle um die Brennkammer, und das dann dort entstandene Gas zurück in die Tanks? Dann ist dieses Gas nicht verunreinigt und die Probleme mit Wassereis in den Tanks sind von der Ursache her erledigt.

Mane

Bin mir da nicht sicher.

Das sind zwei separate Probleme:

Beim 1. Startversuch war das Eis nicht in den Tanks, und hätte in den Sekundenbruchteilen dort auch keine Probleme verursachen können, sondern in den Turbopumpen und hat diese blockiert. Ob sich das dort durch Abgasreste der vorhergehenden Tests oder - so hatte ich das in einem Kommentar gehört - durch kondensierte Luftfeuchtigkeit bei der Vorkühlung entstanden ist, in beiden Fällen hatte es nichts mit der Rückführung zu tun.
Das Problem ist offenbar gelöst worden, indem jetzt erst mit Stickstoff "gespült" wird, um feuchte Luft zu verdrängen, und die Kühlsequenz angepasst wurde. Zudem sollen künftig Dichtungen und Toleranzen in den Pumpen angepasst werden; nicht erst bei Raptor 4, sondern in der laufenden Produktion.

Beim Sauerstofftank ist nicht Wassereis, sondern Trockeneis aus dem CO2-Anteil das Problem, weil das dichter ist und auf den Tankboden sinkt. Dagegen gibt es bereits seit Flug 4 Filter- und Siebsysteme, die offenbar ganz gut funktioniert haben und auch die Booster der Versionen 1 + 2 offenbar nicht mehr beeinträchtigt hatten.

Edit: Exakter formuliert:
Das Abgasrückführungsproblem betrifft zudem nur die Sauerstofftanks; in den Methantanks gibt es das Problem mit Wasser- und Trockeneis nicht, weil Chemie und Physik im flüssigen Methan die Bildung von Kristallen verhindert.

Daher bin ich bisher davon ausgegangen, dass das Wiederzünd-Problem nichts mit Eis im Sauerstoff oder in den Turbopumpen zu tun hatte, sondern wie einsteinturm was mit dem Herumschwappen vor allem bei den wilden Boostback- und Anflugmanövern des Boosters. Die Treibstoffverteilung bei Version 3 ist ja grundsätzlich anders und offenbar noch nicht ganz gelöst.

Nachtrag, um die eigentliche Frage auch zu beantworten  :

Warum leitet man nicht einfach einen Teil der REINEN Treibstoffe in separaten Kühlkanäle um die Brennkammer, und das dann dort entstandene Gas zurück in die Tanks?

Meine Vermutung: Man braucht den Druck aus den Turbopumpen für die Rückführung. Der Druck ist im Abgas, was ja nur zu 5% Abgas und der Rest Treibstoff ist. Um reinem Treibstoff zu verdampfen und zurückzuführen, bräuchte man eine weitere Pumpe oder einen "Anbau" an die bestehenden, was wieder mehr Teile sind.

Was mir noch nicht ganz einleuchtet, ist, dass während der gesamten ballistischen Phase, ein Starship mehr oder weniger ununterbrochen irgendwas abdampft. Ob Sauerstoff oder Methan oder beides, weiß ich nicht.
Wieso leitet man überhaupt Verbrennungsreste zur Druckbeaufschlagung in die Tanks, wenn da ohnehin zuviel Druck herrscht und somit wertvoller Treibstoff abgelassen werden muss.
Und: Ist bei den Abgasen der Preburner überhaupt sichergestellt, dass da nicht auch das eine oder andere Molekül des Gegenspielers reingerät. Also vielleicht etwas unverbranntes Methan auf einmal im Sauerstofftank landet? Und falls, ja - wie macht man sowas?
Sprengt gerade meine Vorstellungskraft.

Was mir noch nicht ganz einleuchtet, ist, dass während der gesamten ballistischen Phase, ein Starship mehr oder weniger ununterbrochen irgendwas abdampft. Ob Sauerstoff oder Methan oder beides, weiß ich nicht.

Da gibt es viele Möglichkeiten. Zum einen ist es nicht Einfach, Ventile für so kalte Treibstoffe perfekt abzudichten. Daher hat ds Starship unten bei den Triebwerken die Leitungen um Leckagemengen abzusetzen. Zum andern gibt es auch Kaltgasdüsen, mit denen die Lage im Raum stabil gehalten wird. Und vor einer Triebwerkszündung muss das Triebwerk gekühlt werden, hier entstehen auch Dampfwolken. "Engine chill" hört man da z.B. am Funkt.

Wieso leitet man überhaupt Verbrennungsreste zur Druckbeaufschlagung in die Tanks, wenn da ohnehin zuviel Druck herrscht und somit wertvoller Treibstoff abgelassen werden muss.

Ich denke, diese Aussage ist so nicht ganz korrekt.
Etwas richtiger wäre: Man leitet gasförmiges Methan in den Metantank und gasförmigen Sauerstoff in den Sauerstofftank. Das macht man, um das Volumen zu füllen, welches frei wird, wenn die Triebwerke den Treibstoff raus saugen. Würde man das nicht machen, würde sich die Rakete so verhalten wie eine PET-Getränflasche, die man leer trinkt ohne Luft nachströmen zu lassen

Ist bei den Abgasen der Preburner überhaupt sichergestellt, dass da nicht auch das eine oder andere Molekül des Gegenspielers reingerät.

Das ist aktuell große Diskussion. Ich persönlich vermute nicht mehr, dass man "Abgase" nutzt, sondern ich persönlich vermute , dass man "Gasförmige Treibstoffe" nutzt. Beweisen lässt sich das natürlich nicht, aber ich vermute, dass bei Youtube, Facebook und co. einfach einer von dem anderen abguggt und jeder somit den gleichen Fehler vom nächsten weiter kopiert. Wissen tut man das erst dann, wenn es sicher von SpaceX gezeigt wird.

Was mir noch nicht ganz einleuchtet, ist, dass während der gesamten ballistischen Phase, ein Starship mehr oder weniger ununterbrochen irgendwas abdampft. Ob Sauerstoff oder Methan oder beides, weiß ich nicht.

Wichtig ist auch das die Haupttanks beim Landeflip des Schiffs leer sind. Resttreibstoff könnte durch Schwappen schwere Schäden verursachen, darum wird dieser während der Coastphase ins All abgelassen. Für die Landung gibt es ja eigene Tanks in der Nase des Schiffs.

Zitat von: HansPfaall am Heute um 07:50:13

Wieso leitet man überhaupt Verbrennungsreste zur Druckbeaufschlagung in die Tanks, wenn da ohnehin zuviel Druck herrscht und somit wertvoller Treibstoff abgelassen werden muss.

Ich denke, diese Aussage ist so nicht ganz korrekt.
Etwas richtiger wäre: Man leitet gasförmiges Methan in den Metantank und gasförmigen Sauerstoff in den Sauerstofftank.

Nein, falsch.
Wie ich oben schon erklärt hatte, werden sehr wohl die Abgase der Turbopumpen verwendet. Die bestehen zwar zu 95% weiterhin aus den jeweiligen Treibstoffen, da eine extrem unvollständige Verbrennung stattfindet, aber dennoch 5 % Abgas aus Wasser und CO2.

Dazu gibt es zahlreiche Quellen, aber die offiziellste ist wohl Tim Dodds Interview mit Elon Musk von 2023. Hinzu kommen die veröffentlichten SpaceX-Triebwerksdiagramme zum "Full-Flow Staged Combustion-Zyklus", die klar zeigen, dass es da eben keine externen Wärmetauscher mehr gibt, sondern einen Abzweig zwischen Turbopumpen und Hauptbrennkammer. Weniger Teile.

Ist bei den Abgasen der Preburner überhaupt sichergestellt, dass da nicht auch das eine oder andere Molekül des Gegenspielers reingerät.

Na ja, wenn bei den massiv überhöhten Anteilen der Turbopumpen-Verbrennung in den 5% Abgas noch ein paar Promille des "Gegenspielers" sein sollten, reicht das kaum für Probleme im Tank. Diese Gefahr sehe ich nicht, und es sind auch keine Probleme deswegen bekannt.

Was das Abdampfen angeht, neben dem wohl wichtigesten Argument von Springpunkt, waren es ja gerade Resttreibstoffe, die Explosionen im Triebwerksbereich ausgelöst hatten. Die werden daher nun schnell entfernt. Und nicht alles, was dampft, ist auch Treibstoff. Beim Start sind es Wasserdampf von den kalten Oberflächen, später die Entlüftung der Ladebucht, und ggf. auch Wasser aus vollgesaugten Kacheln. Ich sehe da weder größere Leckagen noch viel überschüssigen Treibstoff; allesfalls in der Testphase zur Sicherheit, später soll ja der Treibstoff möglichst effizient genutzt werden.