Wiederverwendbarkeit des Fairings

Wenn man eines Tages die zweite Stufe auch landen lässt ... könnte man auch darüber nachdenken, das Fairing "klappbar dran zu lassen". Dann käme es mit der Oberstufe wieder runter.

Das wäre natürlich ein weiterer Nutzlastverlust ... noch mehr tote Masse, die man bewegen muss.

Wenn man eines Tages die zweite Stufe auch landen lässt ... könnte man auch darüber nachdenken, das Fairing "klappbar dran zu lassen". Dann käme es mit der Oberstufe wieder runter.

Das wäre natürlich eine weiterer Nutzlastverlust ... noch mehr tote Masse, die man bewegen muss.

Hallo,

an dieses "James Bond" Design habe ich auch schon gedacht.

Na SpaceX' best pratice ist doch diese Retrodesigns umzusetzen ...

Aber BFR soll doch genau das machen, was auch bei James Bond ist, nur das die Klappe an der Seite ist. Es ist also schon geplant.

Ein Klappbares Fairing wird meiner Meinung nach nicht kommen bei der F9. Dafür sind die Verluste viel zu gigantisch.
 
Ein Beispiel von SES 11: Die 2. Stufe hat die Falcon um 27.562 km/h beschleunigt. Das Fairing wurde nach 902 km/h Beschleunigung abgeworfen, also nach 3,3% der Beschleunigung. Würde man es klappbar machen, dann müsste man es weitere 96,7% mitschleppen. Und auch wieder abbremsen.

Ein Klappbares Fairing wird meiner Meinung nach nicht kommen bei der F9. Dafür sind die Verluste viel zu gigantisch.
 
Ein Beispiel von SES 11: Die 2. Stufe hat die Falcon um 27.562 km/h beschleunigt. Das Fairing wurde nach 902 km/h Beschleunigung abgeworfen, also nach 3,3% der Beschleunigung. Würde man es klappbar machen, dann müsste man es weitere 96,7% mitschleppen. Und auch wieder abbremsen.

Hallo,

das kann glaube ich so mit den Zahlen nicht stimmen. Ich bin mir fast sicher, dass der Fairring bis nach MaxQ dran bleibt. Und da müsste die F9 schon deutlich über Schallgeschwindigkeit liegen.

Viele Grüße

Mario

902 km/h kann nicht stimmen. Das erreicht die Falcon 9 doch "kurz" nach dem Abheben und ist gerade der transonische Bereich. Wie Mario sagt, bleibt bis über MaxQ hinaus die Fairing sicher dran.

Meinst du vielleicht 9000km/h? Dann sind es 33% ...

Dann macht 1800 km/h draus - dann sind es immer noch <7%.
Vor allem ist das wichtig weil zusätzliches Gewicht in der späteren Beschleunigungsphase mehr ins 'Gewicht' fallen 

Welche Geschwindigkeit hat die Falcon 9 bei ca. T+200s? Um die 2400km/h?

Das Fairing wird immer erst nach der Stufentrennung abgeworfen. Und die erfolgt immer zwischen ca. 5000km/h (LEO Missionen) und bis zu ca. 8000km/h (GTO).

Hier das Bild: SpaceX plant bereits mit James Bond:

Zitat von: Hugo am 07. November 2017, 08:15:48

Ein Klappbares Fairing wird meiner Meinung nach nicht kommen bei der F9. Dafür sind die Verluste viel zu gigantisch.
 
Ein Beispiel von SES 11: Die 2. Stufe hat die Falcon um 27.562 km/h beschleunigt. Das Fairing wurde nach 902 km/h Beschleunigung abgeworfen, also nach 3,3% der Beschleunigung. Würde man es klappbar machen, dann müsste man es weitere 96,7% mitschleppen. Und auch wieder abbremsen.

das kann glaube ich so mit den Zahlen nicht stimmen. Ich bin mir fast sicher, dass der Fairring bis nach MaxQ dran bleibt. Und da müsste die F9 schon deutlich über Schallgeschwindigkeit liegen.

Hugo meinte den Geschwindigkeitszugewinn durch die 2.Stufe, der betrug tatsächlich insgesamt um die 27.000km/h, allerdings, wo hast Du diese genauen 902km/h her? Die Telemetrie der 2.Stufe wurde ja erst nach der Coasting-Phase angezeigt.

Welche Geschwindigkeit hat die Falcon 9 bei ca. T+200s? Um die 2400km/h?

Eher 8600km/h Bei SES-10 wurde die zweite Stufe bei ca. 8100km/h gezündet (T+168s), das Fairing dann bei 9100km/h abgeworfen.

Das Fairing wird bei 900 km/h Beschleunigung der 2. Stufe abgeworfen, das ist schon richtig.
Aber natürlich reltativ zur Separation der 1. Stufe gemessen. Nicht zum Erdboden.

Hintergrund: Für die 1. Stufe ist es vollkommen egal, ob die 2. das Fairing abwirft oder nicht. Sie wird die 2. Stufe bei genau an der gleichen Stelle, nach genau der gleichen Zeit und bei genau der Gleichen Geschwindigkeit absetzen. Nämlich dort, wo das technische Limit ist.

Und ab jetzt feuert erst die 2. Stufe. Und erst ab jetzt ergeben sich Änderungen. Daher muss man bei so einer Betrachtung die 1. Stufe ignorieren und nur die 2. Stufe anschauen.

Die Zahlen habe aus dem Youtube-Video. Die sind oben eingeblendet.

Das Fairing wird bei 900 km/h Beschleunigung der 2. Stufe abgeworfen, das ist schon richtig.
Aber natürlich reltativ zur Separation der 1. Stufe gemessen. Nicht zum Erdboden.

Hintergrund: Für die 1. Stufe ist es vollkommen egal, ob die 2. das Fairing abwirft oder nicht. Sie wird die 2. Stufe bei genau an der gleichen Stelle, nach genau der gleichen Zeit und bei genau der Gleichen Geschwindigkeit absetzen. Nämlich dort, wo das technische Limit ist.

Und ab jetzt feuert erst die 2. Stufe. Und erst ab jetzt ergeben sich Änderungen. Daher muss man bei so einer Betrachtung die 1. Stufe ignorieren und nur die 2. Stufe anschauen.

Die Zahlen habe aus dem Youtube-Video. Die sind oben eingeblendet.

Hallo Hugo,

danke für die Klarstellung. So weit hat außer dir wohl keiner hier gedacht. Aber natürlich hast du recht.

Viele Grüße

Mario

Ich dachte immer der Zeitpunkt des Fairingabwurfs hat mit dem
- restlichen Luftdruck  zum Abwurfzeitpunkt, also der Höhe über dem Erdboden,

- der Geschwindigkeit der Oberstufe in dem Moment des Abwurfs und

- dem sich daraus ergebenen Luftdruck auf die dann ungeschützte Nutzlast zu tun

Wenn ich mich nicht irre ist die Oberstufe schon ca. 110km hoch. Das ist zwar noch keine Vakuum, aber viel Luft ist da nichtmehr.

Ich dachte immer der Zeitpunkt des Fairingabwurfs hat mit dem
- restlichen Luftdruck  zum Abwurfzeitpunkt, also der Höhe über dem Erdboden,

- der Geschwindigkeit der Oberstufe in dem Moment des Abwurfs und

- dem sich daraus ergebenen Luftdruck auf die dann ungeschützte Nutzlast zu tun

Wenn ich mich nicht irre ist die Oberstufe schon ca. 110km hoch. Das ist zwar noch keine Vakuum, aber viel Luft ist da nichtmehr.

Hallo,

das ist alles richtig. In der Diskussion ging es um die zusätzliche Masse die die 2. Stufe "mitschleppen" muss, wenn der Fairring dranbleibt.

Gruß

Mario

Da wir noch nicht einmal wisssen, wie und mit welchen Performanceverlusten eine Zweitstufe geborgen werden kann, scheint es etwas müßig zu sein, über ein Klappfairing nachzudenken. Es erscheint (mir) auch wirtschaftlich sinnvoller, die Wiederverwertung eines mehrere Millionen teuren Fairings von der Bergung einer Zweitstufe unabhängig zu machen, um flexibler zu sein.
Bei einem gegenwärtig geschätzten Gewicht von insgesamt 1900kg pro F9-Fairing wäre die Performance-Einbuße bei einer F9 in der Tat auch viel zu hoch, wenn man das Fairing bis zum Ende der zweiten Brennphase mitschleppen würde. Bei einer FH hätte man da vielleicht mehr Spielraum, obwohl ich mir auch hier nicht vorstellen kann, dass ein James-Bond-Fairing noch kommen wird.

Wenn ich mich nicht irre ist die Oberstufe schon ca. 110km hoch. Das ist zwar noch keine Vakuum, aber viel Luft ist da nicht mehr.

Ab wann soll denn ein Vakuum beginnen? Der Druck auf dieser Höhe (110km) wird i.d.R. als Hochvakuum bezeichnet. Ich kenne eine Reihe irdischer "Vakuum"techniken, die bei deutlich höherem (also schlechterem) Druck arbeiten.

Ich dachte immer der Zeitpunkt des Fairingabwurfs hat mit dem
- restlichen Luftdruck  zum Abwurfzeitpunkt, also der Höhe über dem Erdboden,

- der Geschwindigkeit der Oberstufe in dem Moment des Abwurfs und

- dem sich daraus ergebenen Luftdruck auf die dann ungeschützte Nutzlast zu tun

Wenn ich mich nicht irre ist die Oberstufe schon ca. 110km hoch. Das ist zwar noch keine Vakuum, aber viel Luft ist da nichtmehr.

Das Fairing wird in der Regel abgeworfen, wenn die Kombination aus Luftdruck und Vehikelgeschwindigkeit einen gewissen Wert (1135 W/m²) unterschreitet, genannt "Free Molecular Heating".

Quelle: SpaceX

4.3.8 Free Molecular Heating
The payload fairing will nominally be deployed when free molecular aero-thermal heating is less than
1,135 W/m2. Other fairing deployment constraints can be accommodated as a standard service, although
they may modestly reduce vehicle performance. Please contact SpaceX regarding mission-unique fairing
deployment requirements.

Anders als mit der F9 würden die 1900kg zumindest bei LEO Missionen bei der FH wohl kaum noch eine Rolle spielen und bei der BFS sicher noch viel weniger.
Hier geht es ja um eine Abwägung zwischen Nutzlastverlust oder höhere Betriebskosten.
BFR/BFS wird vermutlich eine -45% kleinere spezifischen Fairingmasse/(kg Nutzlast) haben.

Keine F9S2 V2.0 mit integriertem Fairing zu bauen ist folgerichtig und damit ist der einzige Punkt wo sie derzeit relativ leicht Geld sparen können die Bergung der Fainrings.

Gerüchten zur Folge ist das das Boot, mit dem die Fairinghälften aufgefangen werden sollen:

https://images.raumfahrer.net/up060579.jpg

Hier nochmal ein Bild direkt eingebunden:


Sieht schon sehr kurios aus.

Geniale Konstruktion! Und wenn ich es richtig sehe ist das nicht Port Canaveral, sondern an der kalifornischen Westküste.
Somit würde die Bergung des Fairings noch vor Ende des Jahres (bei Iridium-4) nichts im Wege stehen. 

Fallen die in ein Netz? Wie soll das funktionieren? 

Ich tippe auch auf Netz.

Von einer anderen Perspektive:

https://twitter.com/zerosixbravo/status/943145557954060289

Thiago V Goncalves? @zerosixbravo
@NASASpaceflight Well, Mr Steven is looking a bit different don't you think? 😁Reddit discussion here https://www.reddit.com/r/spacex/comments/7ktq9y/new_space_x_mystery_boat_with_odd_gearin_port_of/ …, and credit to /u/vshie!