JCSAT-14 auf Falcon 9v1.2

Gern unterscheide ich hier zwischen dem Erfolg für ein (oder hin zu einem) Verfahren und dem erfolgreichem, d.h. erfolgreich durchgeführten, Verfahren.

Mittels der auf die Platte hin gestellten Stufe sind Untersuchungen hinsichtlich der Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsrückkehr und Robustheit zum ersten mal fur eine F9 möglich! Dies ist der Erfolg. Danke für die Möglichkeit zur Klarstellung.

BG

Zitat von: tobi am 15. Mai 2016, 18:37:43

Da liegen auch die ganzen elektrischen Leitungen zum steuern der Triebwerke, die sicher gut geschützt sind, aber selbst die beste Isolierung gibt irgendwann nach und Hitze ist tödlich für Elektronik.

Ich würde hier zwischen Leitungen und der Elektronik selbst unterscheiden. Die Elektronik ist sicher an einem sicheren Ort untergebracht und Leitungen vertragen schon deutlich mehr.  Ganz unten sind vermutlich höchstens irgendwelche Sensoren oder Kameras vorhanden, die notfalls auch ausfallen dürfen. Aktuatoren, z.B. zum Steuern der Hydraulikzylinder der Triebwerksaufhängung, müssen auch nicht direkt im Gefahrenbereich liegen.

Jedes Merlintriebwerk hat einen "engine controller" um die digitalen Signale vom Flugcomputer am Triebwerk in entsprechende Steuerbefehle umzusetzen. Wenn der controller überhitzt, gibt es ein Problem. Eventuell gibts auch mehrere controller pro Triebwerk, das weiß ich gerade nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Controller_%28Hardware%29

Sicher ist es so das es noch keine Wiederverwendung gegeben hat, dass ist Fakt.Klaf ist aber auch das jede Landung und vor allem die letzte einen entscheidenden Schritt, oder besser Sprung über einen Abgrund gleicht auf dem Weg zum Ziel.
Den Rest halte ich für mithin anstrengend, aber weit weniger gefährlich.

Auch wenn die F9 von JCAT14 nie wieder fliegen wird ist das kein Rückschritt.

Wenn SpaceX an der Stufe schwere Schäden findet, ist das auch kein Rückschritt.

Sondern es ist die Einleitung in Verbesserungen:

- Stufe 1: Maximale Limits bestimmen für die Aktuelle F9 Version.
- Stufe 2: Veränderungen entwickeln
- Stufe 3: Veränderte Raketen landen und die Ergebnisse begutachten.

Jedes Merlintriebwerk hat einen "engine controller" um die digitalen Signale vom Flugcomputer am Triebwerk in entsprechende Steuerbefehle umzusetzen. Wenn der controller überhitzt, gibt es ein Problem. Eventuell gibts auch mehrere controller pro Triebwerk, das weiß ich gerade nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Controller_%28Hardware%29

Soweit ich weiß hat SpaceX immer 3 fach Redundanz bei allen Controllern um Fehler in einem Kontroller auszugleichen.

Man sollte das Temperaturproblem im inneren nicht überbewerten, die Einwirkzeit ist nicht gerade lang beim Wiedereintritt. Vielleicht wird der Elektronikblock mit etwas kaltem Sauerstoffgas gekühlt.

Man sollte das Temperaturproblem im inneren nicht überbewerten, die Einwirkzeit ist nicht gerade lang beim Wiedereintritt. Vielleicht wird der Elektronikblock mit etwas kaltem Sauerstoffgas gekühlt.

Sehe ich auch so. Und das sollte sich auch für die Triebwerke machen lassen, denn die Kühlkanäle sind bei denen ja schon vorhanden. Halt ein wenig O2 für eine Einwegkühlung opfern.

Zitat von: Klakow am 16. Mai 2016, 18:15:08

Man sollte das Temperaturproblem im inneren nicht überbewerten, die Einwirkzeit ist nicht gerade lang beim Wiedereintritt. Vielleicht wird der Elektronikblock mit etwas kaltem Sauerstoffgas gekühlt.

Sehe ich auch so. Und das sollte sich auch für die Triebwerke machen lassen, denn die Kühlkanäle sind bei denen ja schon vorhanden. Halt ein wenig O2 für eine Einwegkühlung opfern.

Gab es irgend ein Anzeichen, daß ein Triebwerk ein Problem mit der Hitze hatte? Immerhin sind die Triebwerke ja gut verpackt im Inneren. Mit Kevlar voneinander geschützt, falls eins mal explodieren sollte. Ich glaube nicht, daß die dort drinne verpackt ein Hitzeproblem bekommen.

Jedes Merlintriebwerk hat einen "engine controller" um die digitalen Signale vom Flugcomputer am Triebwerk in entsprechende Steuerbefehle umzusetzen. Wenn der controller überhitzt, gibt es ein Problem. Eventuell gibts auch mehrere controller pro Triebwerk, das weiß ich gerade nicht.

Naja, daß jedes Triebwerk (mindestens) einen Controler "hat", bedeutet ja nicht unbedingt, daß der direkt auf dem Triebwerk sitzen muß. Der kann an einer sicheren kühlen Stelle untergebracht sein, und von dort führen elektrische oder sogar nur hydraulische Leitungen zu irgendwelchen Stellgliedern am Triebwerk. Die haben höchstens eine Spule, und vielleicht Kontakte und Sensoren für Rückmeldungen. Das kann schon temperaturmäßig ziemlich robust ausgeführt werden,  Elektronik - also "Chips" werden dort eher keine sein.

https://de.wikipedia.org/wiki/Controller_%28Hardware%29

Bei der Seite mußte ich schmunzeln, einen genau solchen MFM Festplattencontroller der dort abgebildet ist hatte mein zweiter PC (DSM München, ob es die Firma noch gibt..) - vielleicht habe ich den aus Pietätsgründen noch irgendwo in einer Kiste

Die Triebwerksdüsen scheinen das sehr gut überstanden zu haben, aber die Plate hinter denen die Triebwerke eingebaut sind sieht nicht so gut aus, ob sich da heißes Plasma durchgebrannt hat ist die Frage, aber richtig sieht man das so leider nicht.

Die Controller für das Triebwerk sitzen ganz oben vom Triebwerk. Auf den Fotos kann man deutlich die Stecker der Elektronik.

https://de.wikipedia.org/wiki/Merlin_(Raketentriebwerk)#/media/File:Merlin_1D_engines_and_octaweb_harness----image-cropped.jpg

Direkt unter dem Controller ist ein Blech. Da drunter sind alle Kabel wärmeisoliert, da drüber nicht. Das dürfte also das letzte Hitzeblech sein.

https://de.wikipedia.org/wiki/Merlin_(Raketentriebwerk)#/media/File:Merlin_1D_engines_and_octaweb_harness----image-cropped.jpg

Zu dem Bild hätte ich mal eine Frage: Die Düse ist ja auf ca. 4/5 ihrer Höhe von diesem dicken Rohr und diesem matten "Blech" umschlossen. Ist diese Struktur die Kühlung der Düse? Oder ist die Kühlung innenliegend, kann man sie also auf dem Bild gar nicht sehen?

Hm, die Merlintriebwerke werden doch mit dem Treibstoff gekühlt, bzw. das RP-1 wird dort verdampft.

Ich halte es auch nicht für sinnvoll, den heißen Reaktionsraum (also das Heck beim Abstieg) noch durch das Einleiten von Sauerstoff zu "befeuern".

Robert

Die Controller für das Triebwerk sitzen ganz oben vom Triebwerk. Auf den Fotos kann man deutlich die Stecker der Elektronik.

https://de.wikipedia.org/wiki/Merlin_(Raketentriebwerk)#/media/File:Merlin_1D_engines_and_octaweb_harness----image-cropped.jpg

Direkt unter dem Controller ist ein Blech. Da drunter sind alle Kabel wärmeisoliert, da drüber nicht. Das dürfte also das letzte Hitzeblech sein.

Ich kann da nichts sehen, was wie eine Steuerelektronik ausschaut.  Auch oberhalb von dem Blech oben nicht. Oder einen Behälter, der so etwas enthalten könnte. Eine dicke (isolierte!) und mehrere dünne Flüssigkeits- oder Gasleitungen, ein Sensor vermutlich, ein geschweißter Behälter in den die dicke Leitung führt. Ich sehe auch überhaupt keinen Grund, die Steuerelektronik an einer so exponierten und nicht ordentlich abgeschirmten Stelle zu installieren. Welches Teil soll das sein?

Zitat von: Hugo am 17. Mai 2016, 01:18:17

Die Controller für das Triebwerk sitzen ganz oben vom Triebwerk. Auf den Fotos kann man deutlich die Stecker der Elektronik.

https://de.wikipedia.org/wiki/Merlin_(Raketentriebwerk)#/media/File:Merlin_1D_engines_and_octaweb_harness----image-cropped.jpg

Direkt unter dem Controller ist ein Blech. Da drunter sind alle Kabel wärmeisoliert, da drüber nicht. Das dürfte also das letzte Hitzeblech sein.

Ich kann da nichts sehen, was wie eine Steuerelektronik ausschaut....

Ich habe mir das jetzt noch einmal angeschaut: Der silberne Behälter oben ist nur an dem einen Triebwerk montiert, an den zwei hinteren sieht man ihn nicht. Dafür ist links von dem Behälter eine Art Hydraulikverteiler, dessen Anschlüsse oben aber noch ungenutzt sind. Ich behaupte mal, daß das der Vorratsbehälter einer gemeinsamen Hydraulikanlage ist, die u.A. für den Druck und das Volumen zur Steuerung der Triebwerkszylinder verantwortlich ist, die die Neigung der Triebwerke bestimmen. Die Hydraulikpumpe(n) könnte(n) aus Gewichtsgründen direkt an den Turbopumpen (mit gemeinsamer Welle) weiter oben sitzen.

Die Hydraulikzyliner mit den noch nicht verbundenen "Ohren" am oberen Ende haben rechts und links dicke Arbeitsleitungen (Vor- + Rücklauf) und oben eine dünne Steuerleitung. Dort ist ein hydraulisches "Vorsteuerventil" eingebaut, mit diesem Druck (und kaum Volumen) wird der Zylinder angesteuert. Das ist in der Hydraulik eine gängige Methode. Die dicke Leitung oben auf dem silbernen Behälter ist ein Bündel von Rücklaufleitungen die von verschiedenen Stellen kommen. Die Isolierung der Hydraulikleitungen ist deswegen wichtig, weil ein Verdampfen des Hydrauliköles in den Leitungen unvorhersehbare Auswirkungen hätte.

In diesem Sinne ist das oben vielleicht doch ein "controller", allerdings ein hydraulischer und relativ unempfindlich. Unter der Voraussetzung, daß dort auch die elektrischen Steuerbefehle in hydraulische Steuerdrücke umgewandelt werden.  Er bekommt seine Befehle aber von einer Elektronik, die an einer ganz anderen gut geschützten Stelle sitzt und gemeinsam für alle Triebwerke verantwortlich sein muß. Nur dann kann sie entscheiden, in welcher Weise die einzelnen Triebwerke gekippt werden müssen. Die einzelnen Triebwerke können auf keinen Fall autonom handeln.

Hm, die Merlintriebwerke werden doch mit dem Treibstoff gekühlt, bzw. das RP-1 wird dort verdampft.

Ist das so? Ich hätte jetzt gedacht, dass der superkalte flüssige Sauerstoff das Kühlmittel ist...

Aber ich wollte auf etwas Anderes hinaus: Ich nehme jetzt mal an, dass diese dicke (isolierte?) Leitung und die (geschweißte?) Ummantelung des oberen Fünftels der Düse das Kühlsystem darstellen, durch das entweder RP-1 oder LOX strömt. Dann folgt daraus doch logisch, dass die unteren vier Fünftel der Düse beim Aufstieg, also bei laufendem Triebwerk keine Kühlung brauchen, denn da ist nur noch blankes Metall. Oder?

Daraus folgt dann aber auch, dass beim Wiedereintritt die Düse überhaupt keine Kühlung braucht, denn die Temperatur durch die Reibungswärme dürfte am unteren Rand der Düse am größten sein und nach oben hin abnehmen. Das hatte ich in #346 damit gemeint, dass ich mir beim Wiedereintritt um die Düsen "am wenigsten Sorgen machen würde". Wohlgemerkt, ich meinte nur die Düse selbst, nicht das ganze Triebwerk.

Wenn meine Annahme nicht stimmt, dass eh nur der obere Teil der Düse kühlbar ist, dann gilt meine Überlegung zur Nicht-Kühlung beim Wiedereintritt natürlich nicht.

Ich halte es auch nicht für sinnvoll, den heißen Reaktionsraum (also das Heck beim Abstieg) noch durch das Einleiten von Sauerstoff zu "befeuern".

Okay, jetzt mal wieder angenommen, die Düsen werden beim Abstieg gekühlt: So lange das Kühlsystem kein Leck hat und es bei nicht laufendem Triebwerk, also geschlossenen Brennkammerventilen, einen Rücklauf des Kühlmediums in den Tank (z.B.) gibt, sollte da ja nichts "anbrennen", egal ob es nun RP-1 oder LOX ist.

Hallo Terminus,

die Kühlkanäle sind ganz klein und direkt in die Wände von Brennkammern und Düsen eingearbeitet. Was wir außen sehen, sind bestenfals die Versorgungs- und Rückleitungen. Der heiße Treibstoff (nicht der Oxidator) geht danach nicht in den Tank zurück, sondern ins Triebwerk.

Ggf. wird bei einigen Triebwerkskonstruktionen nur die Brennkammer gekühlt. Ich lese zum Merlin 1c aber über "regenerative cooling for combustion chamber and nozzle".

Die Falcon 9 vor der Milchstraße, traumhafte Animation: (Achtung großes gif)
https://images.raumfahrer.net/up058066.gif

Man sieht auch ein bischen von der Landung.

Mehr Infos vom Fotografen:
http://petapixel.com/2016/05/18/captured-spacex-falcon-9-landing-front-milky-way/

Super, danke schön. 

Man sieht auch ein bischen von der Landung.

Aha, die "Feuerspur", die da kurz durch die Äste des Baums blitzt?

Moin Terminus,

nochmal zu deiner Frage wg. der Konstruktion um die Düse:

In dem Rohr wird der Treibstoff verdampft und als Gas durch den Ringraum, der innerhalb des "grauen Blechs" verläuft in den Düsenkopf geleitet und dort mit dem Sauerstoff verwirbelt, bevor das Gasgemisch in der Brennkammer reagiert.

Die Kühlleitung verläuft relativ weit "oben", weil der Düsenhals der Bereich mit der maximalen thermischen Belastung ist. Die "Copenhagen Suborbitals" (die übrigens an diesem Wochenende ihren finalen Hotfiretest an der Nexö 1 haben werden) haben den Verdampferring an das untere Ende der Düse gelegt, auch deswegen, weil die Düse starr eingebaut ist und daher keine beweglichen Verbindungen verbaut werden müssen. Das Rohr des Treibstoff-Zuleitungssystems stabilisiert also bei denen auch die Düsenglocke.

Jedenfalls hab ich das bei den COPSUBs so "gelernt" (also mir aus dem dän. Englisch so zusammengereimt).

Robert

SpaceX hat ein neues Bild veröffentlicht:

Quelle: SpaceX Instagram

Wie ein Benutzer auf reddit schreibt, wurde die Stufe von dieser Mission jetzt von SpaceX für "nicht mehr flugfähig" befunden.

Flight 24 is def capable of flying again, but it makes sense to apply ground delta qual to rocket w toughest entry conditions.

https://twitter.com/elonmusk/status/734274360588926976

Laut Musk könnte die Stufe nochmal fliegen aber es macht mehr Sinn sie am Boden zu halten für Tests.

Ich frage mich wie das zu den anderen Informationen passt. Wenn man viel Geld investiert, kann man auch die Jason-3 Stufe nochmal fliegen...

Laut Musk könnte die Stufe nochmal fliegen aber es macht mehr Sinn sie am Boden zu halten für Tests. Ich frage mich wie das zu den anderen Informationen passt.

Ich vermute mal, daß es so gemeint ist, daß beim ersten Check herausgekommen ist, daß keine Tragenden Bauteile beschädigt wurden, die Stuktur und die Elektrik OK ist und die Triebwerke keinen Schaden genommen haben. Man könnte also die Verbrauchsmaterialien wechseln und neu fliegen und es wäre OK.

Aber: So eine Stufe wird für eine bestimmte Anzahl an Flügen ausgelegt werden. Ich rate einfach mal: Jede Stufe sol 9 mal fliegen können, alle 3 Flüge kommt ein kleiner Check. Dafür wird es bei SpaceX eine Checkliste geben, was wann geprüft und was wann gewechselt werden muss. Und genau hier ist das "Problem": Diese Checkliste ist im Moment nur theoretischer Natur. Keiner weiß, ob sie so stimmt, wie viel noch hinzu kommen muss, und wie viel man wieder streichen kann.

Und genau hier sagt SpaceX jetzt: Wenn wir die Stufe von Jason3 zerlegen und am Boden testen, dann können wir unsere Checkliste verbessern und möglicherweise Teile finden, welche wir verbessern können. Denn wenn sie jetzt feststellen, daß ein Bauteil der Rakete, welches schwer zu wechseln ist, nur 6 Flüge aushalten würde, dann wäre das extrem teuer, wenn man das erst merkt, wenn man 4 oder 5 neue Raketen gebaut hat. Merkt man es jetzt und könnte es direkt verbessern, spart man für die Zukunft Zeit und Geld. Und gleiches gilt natürlich auch anders herum. Wenn man feststellt, daß ein Bauteil locker 20 Flüge schaffen würde, kann man es leichter bauen, damit es auch 9 Flüge schafft. Das Spart Gewicht an der Rakete, steigert die Nutzlast und Spart natürlich auch wieder Geld.

Denn: Dieser Prozess der Verbesserung, um alle Bauteile der Rakete gleich langlebig zu haben, der beginnt genau jetzt in der Praxis. Bis vor ein paar Monaten gab es den nur in der Theorie.

Ich frage mich wie das zu den anderen Informationen passt. Wenn man viel Geld investiert, kann man auch die Jason-3 Stufe nochmal fliegen...

Die Stufe von Jason-3 soll doch wieder fliegen und war im Vergleich zur JCSAT-14 Stufe auch nicht bzw. erheblich weniger beschädigt.