AMOS-6 auf Falcon 9v1.2

Beeindruckend, dass es hier einige besser wissen als die Experten, die für den Artikel befragt wurden.
Welch Zufall, dass ausgerechnet die SpaceX Fans sich alle so gut mit COPV's mit hohem Temeraturgradienten auskennen 

Beeindruckend eher das Leute denken das sie besser wüssten wie SpaceX was passiert ist und die off. Mitteilungen von SpaceX in Frage stellen.

Dinge in Frage zu stellen ist wichtig! - Aber bleiben wir doch bitte beim Thema. Und das ist hier AMOS 6 und seine leider nicht so "glückliche" Falcon 9.

Gruß   Pirx

Zwei Fragen:
- wie wird das LOX unter die Siedetemperatur gekühlt? Während des Betankens über Wärmetauscher? über Abpumpen (wenn ja, wo) ?
- wie wird das LOX aus der Rakete enttankt ?
hg
Hermes

Siedekühlung, durch Absenken des Druckes, zB. mittels Vakuumpumpe. Der flüssige Sauerstoff beginnt zu sieden, die dazu notwendige Verdampfungsenergie wird dem umgebenden, flüssigen Sauerstoff in Form von Wärme entzogen und kühlt diesen so auf Siedetemperatur bei dem entsprechenden Druck ab (bei 66K siedet Sauerstoff bei 26mbar). Der gasförmige Sauerstoff wird in die Atmosphäre entlassen oder zurück zur Verflüssigungsanlage geschickt. Wenn das Gleichgewicht erreicht, sprich der Sauerstoff dementsprechend kalt geworden ist, wird er wieder unter Druck gesetzt und Voila, er ist unterkühlt .

@Ingo: Ich glaube die Siedekühlung findet mit flüssigem Stickstoff statt. Über Wärmetauschung wird dann das LOX runtergekühlt.

SpaceX employs LOX at a temperature of approximately –207°C, about 10°C above the Oxygen Triple Point achieved by running the LOX through a Nitrogen bath that is kept at a partial vacuum to decrease its temperature to nearly N2 ice temperature.

http://spaceflight101.com/spacerockets/falcon-9-ft/

Dazu muss der flüssige Stickstoff bei einem Druck von 0,2 bar gehalten werden:
http://www.wolframalpha.com/input/?i=liquid+nitrogen+66+kelvin

Danke!
Hermes

Update von SpaceX:

October 28, 4:00pm EDT

The Accident Investigation Team continues to make progress in examining the anomaly on September 1 that led to the loss of a Falcon 9 and its payload at Launch Complex 40 (LC-40), Cape Canaveral Air Force Station, Florida.

Since the incident, investigators from SpaceX, the FAA, NASA, the US Air Force and industry experts have been working methodically through an extensive fault tree to investigate all plausible causes. As part of this, we have conducted tests at our facility in McGregor, Texas, attempting to replicate as closely as possible the conditions that may have led to the mishap.

The investigation team has made significant progress on the fault tree. Previously, we announced the investigation was focusing on a breach in the cryogenic helium system of the second stage liquid oxygen tank. The root cause of the breach has not yet been confirmed, but attention has continued to narrow to one of the three composite overwrapped pressure vessels (COPVs) inside the LOX tank. Through extensive testing in Texas, SpaceX has shown that it can re-create a COPV failure entirely through helium loading conditions. These conditions are mainly affected by the temperature and pressure of the helium being loaded.

SpaceX’s efforts are now focused on two areas – finding the exact root cause, and developing improved helium loading conditions that allow SpaceX to reliably load Falcon 9. With the advanced state of the investigation, we also plan to resume stage testing in Texas in the coming days, while continuing to focus on completion of the investigation. This is an important milestone on the path to returning to flight.

Pending the results of the investigation, we continue to work towards returning to flight before the end of the year. Our launch sites at Kennedy Space Center, Florida, and Vandenberg Air Force Base, California, remain on track to be operational in this timeframe.

Man konnte ein COPV Versagen mit bestimmten Helium-Ladeprozeduren reproduzieren.

Das ist eine sehr gute Nachricht

Da steht SpX jetzt vor einer schweren Entscheidung -
- behalten sie diese aufwendige und teure Testprozedur und das KnowHow für sich - Vorsprung, Vorwissen etc. pp.
- oder geben sie das raus, um sich den Vorwurf zu ersparen, sie verheimlichen lebensrettende Maßnahmen.
Wenn ich das zu kompliziert sehe, sagts mir mit schlichten Worten 

Naja mit einfachen Worten,

sie haben das Problem jetzt definitiv auf den He-Tankvorgang eingegrenzt, sie werden in den nächsten Tagen weitere spezielle Tests durchführen um diesen Vorgang evtl. zu modifizieren und gehen davon aus, noch in diesem Jahr wieder zu starten. Aber das muss ich dir doch nicht erläutern. 

Robert

Interessant fände ich es, zu wissen, wie sie das nachgestellt haben. Haben sie tatsächlich ein COPV in einen Sauerstofftank gesteckt und dann die Tankprozedur solange wiederholt, bis es wieder geknallt hat?

Wahrscheinlich wird man von so etwas aber kein Video rausgeben, da so ein geplantes Nachstellen eines Fehlschlags von der Öffentlichkeit selbst als Fehlschlag umgedeutet werden könnte.

Wenn das Betanken mit He so sensitiv ist, dann waren die bisherigen Falcon 9 Starts also ein Lotteriespiel. 2x He-Tank - Versagen, 1x während des Flugs, und einmal während des Tankens.
Der Hersteller scheint nicht genau gewußt zu haben, was er tut.
Und das Risiko bleibt, wenn das Design nicht grundlegend sicher gemacht wird.
Ich bin mal gespannt, wann das ASAP eingreift.
hg
Hermes

1 mal He-Tank Versagt.

1 mal die haltestreben AM He-Tank versagt.

Das ist ein Unterschied.


Und wenn man so will ist dann jeder Raketenstart ein Lotteriespiel mit dem Risikoansatz dass man nicht weiß welche Fehler man trotz aller Tests und Vorsichtsmaßnahmen übersehen hat.

Und das Risiko bleibt, wenn das Design nicht grundlegend sicher gemacht wird.

Ich geh davon aus dass dies gerade, va auf hinblick des RTF, passiert

Lassen sich die Auswirkungen auf den bemannten Einsatz der F9 schon abschätzen? Ist eine Neukonstruktion der Drucktanks ausreichend oder muss die Oberstufe komplett umkonstruiert werden?

Insbesondere frage ich mich schon seit einiger Zeit,
ob der unterkühlte flüssige Sauerstoff auch bei bemannten Flügen verwendet wird (werden muss).

Denn Betanken mit den Leuten an Bord, das machen ja nicht mal Passagierflugzeuge...

Gruss
Thorsten

PS: Wenn ich das richtig verstanden habe, brauchen Raketen mit dem Raptor-Triebwerk
das Helium nicht mehr, denn das soll eine eigene Turbopumpe für den LOx haben.

@tdenk: auch wenn eigentlich OT zwei wörter zu diesem Thema: "Pad abort"

@MR: WENN es denn wirklich (nur) am anfrieren des Sauerstoffs gelegen haben sollte, dann reicht eine (recht einfache) Konstruktionsänderung (beschichtung der Kevlaroberfläche) des He Tanks.

Zu beidem: komplett einverstanden.

Thorsten

Denn Betanken mit den Leuten an Bord, das machen ja nicht mal Passagierflugzeuge...

Betankt werden Flugzeuge auch wenn Leute (Crew), und sogar Passagiere an Bord sind.
Es darf nur nicht ein und ausgestiegen werden, während des Betankens.
Auch wenn die Feuerwehr daneben steht, darf betankt werden.

PS: Ich denke mit der Raumfahrt gehts weiter wie mit der Luftfahrt.
Aus jedem weiteren Fehler (BABOOOM) wird gelernt und man unterbindet das der Fehler nochmals passiert.
Dadurch ist auch die Luftfahrt zu einem der sichersten Verkehrsmittel geworden.
Musk ist ja auch einer der das Problem an der Wurzel packen will.

Marcus

EDIT: wie bekomme ich die Kurve?
ähhhhm .... Aus dem AMOS-6 Vorfall werden sicher nicht nur SpaceX lernen.

Naja mit einfachen Worten,

sie haben das Problem jetzt definitiv auf den He-Tankvorgang eingegrenzt, sie werden in den nächsten Tagen weitere spezielle Tests durchführen um diesen Vorgang evtl. zu modifizieren und gehen davon aus, noch in diesem Jahr wieder zu starten. Aber das muss ich dir doch nicht erläutern. 

Robert

Ja, das ist schon klar. Mich hatte nur die psychologische Zwickmühle zum Nachdenken gebracht. Verbunden damit, daß dieser Testaufbau + Auswertung sicher verdammt viel Geld gekostet hat.
Die Ergebnisse als KnowHow verkaufen wär ja etwas peinlich.

Aber ok, das ist vlt doch mehr was für einen Thread zu PR und Psychologie Wir müssens nicht weiter beackern hier ....

Wenn das Betanken mit He so sensitiv ist, dann waren die bisherigen Falcon 9 Starts also ein Lotteriespiel.

Das neue Problem besteht erst, seit mit dem so stark gekühlten Sauerstoff betankt wird. Zuvor war die Differenz zur Erstarrungstemperatur zu groß, als dass sie durch den kurzzeitigen Unterdruck zu Verfestigungen hätte führen können.

Lassen sich die Auswirkungen auf den bemannten Einsatz der F9 schon abschätzen? Ist eine Neukonstruktion der Drucktanks ausreichend oder muss die Oberstufe komplett umkonstruiert werden?

Für die bemannten Flüge muss man nicht an die Leistungsgrenze gehen. Man kann den Sauerstoff bei erheblich höherer Temperatur tanken. Trotzdem sollte natürlich noch einmal alles durchgegangen werden.

PS: Wenn ich das richtig verstanden habe, brauchen Raketen mit dem Raptor-Triebwerk
das Helium nicht mehr, denn das soll eine eigene Turbopumpe für den LOx haben.

In der Theorie hast du durchaus Recht, aber das liegt nicht an der Turbopumpe, sondern am Treibstoff. Verwendet man Methan/LOX, kann man beide Komponenten am Triebwerk verdampfen und damit die Druckbeaufschlagung der Tanks sicherstellen. Bei RP-1 gibt es zu Helium keine Alternative.

Artikel bei NSF:
https://www.nasaspaceflight.com/2016/10/spacex-prepares-upcoming-falcon-9-amos-6/

RTF soll jetzt von Vandenberg mit Iridium sein. Erster Start von 39A ist mit Echostar-23.

Es gibt demnächst wohl Versicherungsleistungen an Spacecom. 196 Millionen US-Dollar für den zerstörten Satellit und noch einmal 10 Millionen US-Dollar für eine verspätete Lieferung des Satelliten soll der Hersteller IAI im Verlauf des Monats November 2016 zahlen. Die Versicherung des Satelliten erfolgte via IAI bei Lloyds in England.

Gruß   Pirx