Wiederverwendbarkeit des Fairings

Ich bin immer wieder schockiert, wie teuer ein Fairing ist. Es ist günstiger, ein Hightech Schiff für ein Jahr zu leasen, als ein einziges Fairing zu produzieren 

Soweit ich mich erinnern kann kostet das Fairing sogar 6 Millionen Dollar, die sich aber vermutlich nicht gleichmäßig auf die beiden Fairinghälften verteilen, da die aktive Hälfte noch einmal ein bisschen mehr Hardware verbaut hat als die Passive.

Wa meinst du mit aktiver und passiver Hälfte?

Das Fairing muss die Nutzlast vor dem Schall beim schützen. Das ist das, was so teuer ist. Natürlich schützt es bei MaxQ auch die Nutzlast vor der Luft. Gleichzeitig muss es leicht sein.

Ich glaube nicht, daß SpaceX 2 Schiffe braucht. Die werden es schaffen, mit einem Schiff zwei Nutzlastverkleidungen einzufangen. Sie haben und schon so oft überrascht, die werden auch auch hier überraschen. Wer weiß, vielleicht fliegt irgendwann mal die 1. Stufe an die Stelle, wo die Fairings landen werden. Und dann kommt an das Drohneship links ein Netz und rechts ein Netz. So daß alle drei Teile an einem Ort landen.

Das Schiff kann derzeit noch dem Fairing folgen. Also Fairing und Schiff steuern aktiv eine Position an. Ich würde aber stark vermuten, daß SpaceX hier auch weiterentwickeln wird, damit das nicht mehr erforderlich ist. Aber das war das erste "Fairing 2.0". Mit Fairing 4.0 wird das besser klappen.

Ich bezweifel dass es ein Fairing 4.0 fliegen wird. Immerhin ist das BFS auch nicht mehr soo weit entfernt und soll das Fairingkonzept komplett ersetzen.

[wenn ich daran denke wie viel andere Unternehmen noch an eine Rakete entwickeln würden die eh bald ausgephast wird... daran sieht man wie sehr Innovationsgetrieben SpaceX ist ]

Tolles Foto von Pauline:


https://twitter.com/w00ki33/status/967105635006337025

In einem Monat dürfte der nächste Versuch anstehen.

Wenn man das so sieht... sollte es eigentlich nicht so schwer sein eine Fairingshälfte, die schön mittig im Netz liegt, mit dem Netz ans Deck herab zu lassen, schnell ein zweites Netz hochzuziehen um dann die zweite Hälfte einzufangen. 

Wa meinst du mit aktiver und passiver Hälfte?

Die Fairinghälfte mit der Hardware zur Trennung der beiden Hälften (z.B. Pneumatikzylinder, Heliumtanks, ...) wird als aktive Hälfte bezeichnet, die andere als Passive.

Quelle und weitere Infos:
NSF
Reddit

Ich bin immer wieder schockiert, wie teuer ein Fairing ist. Es ist günstiger, ein Hightech Schiff für ein Jahr zu leasen, als ein einziges Fairing zu produzieren 

Mich wundert ja folgendes SpaceX hat ja die Herstellungskosten der ganzen Rakete weit unter das "branchenübliche" Maas gesenkt (zumindest wenn man ihren Angaben glauben kann) beim Fairing werden aber Preise gehandelt die auf dem Niveau der "Hochpreis" Konkurrenz liegen. Woher kommt das? Ist das Einsparpotenzial bei den Verhältnismäßig einfachen Verkleidungen einfach nicht gegeben?

MFG S

@Stefan: Das Fairing ist mit das Komplizierteste an der Rakete. Komplizierter sind nur die Triebwerke. Aber der Rest der Rakete ist einfacher, denn das sind ja "nur" Tanks. Das Fairing ist auf keinen Fall nur eine "Plastikhülle".

Zitat von: stillesWasser am 23. Februar 2018, 12:15:37

Ich bin immer wieder schockiert, wie teuer ein Fairing ist. Es ist günstiger, ein Hightech Schiff für ein Jahr zu leasen, als ein einziges Fairing zu produzieren 

Mich wundert ja folgendes SpaceX hat ja die Herstellungskosten der ganzen Rakete weit unter das "branchenübliche" Maas gesenkt (zumindest wenn man ihren Angaben glauben kann) beim Fairing werden aber Preise gehandelt die auf dem Niveau der "Hochpreis" Konkurrenz liegen. Woher kommt das? Ist das Einsparpotenzial bei den Verhältnismäßig einfachen Verkleidungen einfach nicht gegeben?

MFG S

Wieviel kostet denn ein Fairing bei Ariane, Atlas, etc?

Wenn ich mich richtig erinnere kommen die von einer Schweizer Firma, man sollte nicht vergessen das selbst SpaceX noch ca. 30% einkauft.
Es hätte auch kaum Sinn gemacht sich die dazu notwendigen Kenntnisse anzueignen, wenn man an andern Kostenfaktoren mehr rausholen konnte, nun wo die Booster Wiederverwendung klappt, die Oberstufe v2.0 aufgrund der kommenden BFR nicht lohnt, ist das Fairing wohl der beste Kandidat.
Die Annahme das ein Fairing einfach ist, würde ich einfach mal deiner Unkenntnis zuschreiben.

Mit deinen Zweifel das die Startkosten zu billig, sind würdest du gut ins Arianeteam passen,
zum Glück für Raumfahrtfans, liegen die falsch.
Es wäre gut wenn du dir mal die öffendlich verfügbaren Zahlen vornimmst und ein wenig im Netz forschst, das würde es vielen hier leichter machen mit dem was du schreibst, den zumindest eines kann man erwarten, die Bereitschaft dazuzulernen sollte da sein.

Wenn ich mich richtig erinnere kommen die von einer Schweizer Firma, man sollte nicht vergessen das selbst SpaceX noch ca. 30% einkauft.

Genau. Es handelt sich dabei um die Schweizer Firma RUAG Space. Bis 2009 hieß der Fairingproduzent noch Oerlikon Contraves, dann wurde das Unternehmen von der RUAG aufgekauft, und dabei auch die Produktpalette der früheren Firma übernommen.

Ich wuerde das fairing mal in Suesswasser tauchen und danach checken, ob es wirklich ein Totalschaden ist.

Bitte nicht zu sehr auf das Salzwasser versteifen.
Diese "Schallschutzisoliermatten" sind meines Achtens das Hauptproblem.
Wenn sich z.B. die Isoliermatten in einem Flugzeug mit Wasser voll "saufen" kannst Du sie nur noch wegschmeißen.
Wir haben die nie wieder trocken bekommen.

SpaceX hat bei der Aktion sicher wieder viel dazu gelernt.
Lasst uns abwarten was weiter passiert.

Lest euch mal den Artikel von Teslarati durch. Leider englisch, aber ich finde, sehr gut geschrieben.
https://www.teslarati.com/spacex-recovered-fairing-spotted-mr-steven-boat/

Ich denke die wissen schon was geht und was nicht.
Und schlauer als die sind wir alle zusammen nicht. 

Edit: Da fällt mir noch was ein...
Winglets und andere Bauteile eines Flugzeugs sind aus KarbonFaserVerbundstoffen. (CFK)
Bei kleinsten Beschädigungen am Lack kann Feuchtigkeit eindringen.

Erst nach einem Blitzschlag zeigt sich dann durch die "Dampfexplosion" erst der Grad der Eindringung

Wenn ich mich richtig erinnere kommen die von einer Schweizer Firma, man sollte nicht vergessen das selbst SpaceX noch ca. 30% einkauft.

Klakow, ich meine SpaceX ist in Sachen Fairings vor ein paar Jahren von RUAG auf Eigenproduktion umgestiegen. Muss morgen mal searchen...

SpaceX Fairings sind aus Eigenproduktion, nicht von RUAG.
Wäre mir auch neu, dass das  bei der F9 überhaupt einmal anders gewesen wäre.

Und RUAG ist nur halb so teuer wie die Eigenproduktion

Und RUAG ist nur halb so teuer wie die Eigenproduktion

Ist das so? Bei RUAG kostet ein Satz offenbar ein bisschen mehr als $6 mio. (http://spacenews.com/41132ruag-books-order-for-18-ariane-5-fairings/). Im Zusammenhang mit SpaceX werden ähnliche Zahlen gennant...oder hab ich da was übersehen?

Ariane Nutzlastverkleidung ist größer, daher könnte eine RUAG-F9-Nutzlastverkleidung schon was günstiger sein.

Aber die Nutzlastverkleidung der F9 ist ja bald wiederverwendbar, da purzeln die Kosten noch.

Zitat von: stillesWasser am 24. Februar 2018, 09:01:06

Und RUAG ist nur halb so teuer wie die Eigenproduktion

Ist das so? Bei RUAG kostet ein Satz offenbar ein bisschen mehr als $6 mio. (http://spacenews.com/41132ruag-books-order-for-18-ariane-5-fairings/). Im Zusammenhang mit SpaceX werden ähnliche Zahlen gennant...oder hab ich da was übersehen?

Genau dieses Kostenniveau hatte ich auch im Hinterkopf. Einfach ist in Zusammenhang mit Raumfahrt ein relativer Begriff der nichts mit Unwissenheit zu tun hat. Ich finde es schon Interessant zu erfahren das es offensichtlich Bereiche gibt in denen auch SpaceX die Herstellungskosten nicht wesentlich senken kann.

Im Übrigen halte ich die Idee des Fairing Recover auch mit dem Weg den SpaceX im Moment verfolgt für durchaus aussichtsreich sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht.

MFG S

PS: was an der tragenden Struktur die auch Tank ist einfach sein soll kann ich bei den ganzen Schwingungen und sonstigen dynamischen Kräften so überhaupt nicht nachvollziehen ...

Ariane Nutzlastverkleidung ist größer, daher könnte eine RUAG-F9-Nutzlastverkleidung schon was günstiger sein.

Aber die Nutzlastverkleidung der F9 ist ja bald wiederverwendbar, da purzeln die Kosten noch.

Die Groesse wird nicht so sehr ausschlaggebend sein. Die teueren Komponenten sind ja sowieso vorhanden. Aber rechnet man Grossenunterschied zur Ariane und Falcon und dann die kolportierten Preise, dann sieht es wohl eher so aus,als wuerde das preislich irgendwo identisch sein. Unter dem Strich bleibt dann aber fuer SpaceX das know how stehen,welches man bei der BFR sicher gut gebrauchen kann, auch wenn da nix mehr abgeworfen wird. Also koennte das schon Sinn machen. Mal ne Frage, konnte nix dazu finden, weiss jemand, ob SpaceX in mehrere eigenstaendige Divisionen gefliedert ist? z. B. SpaceX Fairings corporation?

@Duncan

Danke fuer die Info

Moin Tobi,

ich versuche mal eine grobe Abschätzung der Fairing-Bergungskosten:

1. Die Schiffskosten pro Tag liegen sicherlich deutlich unterhalb eines Standard-Chartertarifs, da SpaceX die Schiffe komplett übernimmt um sie umzubauen (Fangkonstruktion, Telemetrie, Dynamisches Positionierungs System), die Besatzung muss nicht durchgehend bezahlt werden usw. Ich schätze die Kosten für Abschreibung, Mannschaft, Wartung, Reparatur, Versicherung auf ca. 5.000 $ pro Tag.

2. Treibstoff: Ein großer Versorger hat einen Verbrauch von ca. 30 l/km, bei einer Gesamtstrecke von 1.000 km pro Einsatz (inkl. Probefahrten, abgebrochene Einsätze, ...) sind das durchschnittlich etwa 30.000 l. Bei einem Preis von ca. 1,20 $/l (?) für Marinediesel liegen die Treibstoffkosten bei 35.000 $ pro Einsatz.

3. Die Liegegebühren im Hafen betragen ca. 200 $/Tag.

4. Eine Schlepperhilfe ist für Versorger normalerweise nicht erforderlich, evtl. wird aber anfangs ein gechartertes Begleitschiff als Beobachter oder um ein fehlgelandetes Fairingteil aufzufischen, zu den Einsätzen mit raus geschickt zum Preis von geschätzt ab 30.000 $ pro Fahrt.

Die Kosten liegen also in der Größenordnung von ca. 2 M$ pro Jahr + 35 T$ pro Einsatz. Dazu kommen die Kosten für die Aufarbeitung der geborgenen Fairinghälften.

Ich weiß nicht, was der Umbau eines Versorgers zu einem Fairingfangschiff kostet, vielleicht 0,5 - 1 M$ (?) außerdem muss man auch die Entwicklungskosten für die steuerbaren Fairinghälften mit einrechnen. Insgesamt scheint es aber langfristig ein lohnendes Geschäft, wenn SpaceX auch nur einige erfolgreiche Fänge pro Jahr macht.

Das sind nur grobe Schätzungen aus verschiedenen Quellen, wenn jemand konkretere Zahlen hat können wir das gerne hier diskutieren.

Robert

Das sehe ich inzwischen auch so. Wenn die Schiffe nur gemietet sind und ich mich Deinen 2 Millionen pro Schiff pro Jahr, 20 Millionen fuer die Entwicklung und sagen wir mal 200.000 Dollar pro Einsatz kaeme wir bei 10 Missionen auf einen Gesamtpreis von 26 Millionen Dollar. Also einen effektiven Missionspreis von 2.6Mio Dollar pro Flug. Also selbst wenn man jetzt nich 1 Million Dollar benoetigt, um die Fairings wieder fit to fly zu machen, wuerde man bei 10 Fluegen im Jahr 14.000.000 Dollar sparen. Klingt nach einem echten Deal und im zweiten Jahr wirds dann richtig lukrativ, weil aus der Rechnung die 20 Millionen Entwicklungskosten rausfallen. Also das scheint schon richtig Sinn zu machen, da mal ein bisschen Hirnschmalz reinzustecken.

Guter Artikel zu Mr Steven:
https://www.nasaspaceflight.com/2018/02/spacexs-mr-steven-fsv-fairing-catcher/

M. Baylord hat da auch ein interessantes Thema angesprochen, das in den nächsten Jahren aktueller wird, nämlich die autonome Steuerung der Fairingfangschiffe durch die einfliegenden Fairinghälften.

Mr. Steven verfügt über eins der modernsten DPS (Dynamic Positioning System), das es ermöglicht, das Schiff nicht nur auf einem vorgegebenen Kurs fahren zu lassen, sondern es auch komplett interaktiv fernsteuern zu lassen. Zukünftig könnten also sämtliche Daten des Fairings, der Wetterbedingungen und des Schiffs online für die autonome Steuerung des FFS verwendet werden.

Eine Besatzung ist aus verschiedenen Gründen selbstverständlich immer noch erforderlich, aber langfristig kann man sich durchaus vorstellen, dass 2 Katamarane mit jeweils einem Fangnetz auf See geschleppt werden und nach erfolgreicher Aktion eingesammelt und wieder in den Hafen gebracht werden.

Robert