Zu der Drosselbarkeit nochmal.
Das BE-3 soll auf knapp 20% gedrosselt werden können.
Merlin 1D auf 60% höre/lese ich oft, meine sogar mal etwas von 40% gehört zu haben.
Das Drosseln innerhalb einer Atmosphäre ist aber eine Designfrage. Ich kann wählen zwischen einem besseren ISP oder einer höheren besseren Drosselbarkeit.
BO kann also gut drosseln, wie viel Isp sie dafür geopfert haben ist die Frage.
SpaceX scheint auch langsam in den Bereich zu kommen, bei dem der Isp Verlust deutlicher wird.
Grundsätzlich ist der Isp-Verlust bei den ersten Prozenten kaum merkbar, dafür kostet einen später jedes Prozent mehr.
-->Soweit ist es eine Frage, was man will.
Jetzt wird es aber komplizierter.
Ein weiterer Faktor ist, dass ein Triebwerk, dass mehr auf Isp getrimmt ist eine größere Düse hat, also auch etwas mehr wiegt. Stellt sich also die Frage, wo das Optimum zwischen mehr Masse und etwas schlechterer Treibstoffausnutzung ist.
Und um noch einen drauf zu setzen.
Der optimale Isp ist nicht zwangsweise bei 100% Schub, sondern ändert sich sogar mit dem Außendruck.
Bei gleichbleibendem Düsendurchmesser sinkt der optimale Isp sogar in Regionen niedrigeren Schubes. Sprich es ist dann sogar sinnvoll zu drosseln, um den Treibstoff optimal auszunutzen. Dies ist auch der große Vorteil von Aerospike-Triebwerken, dass sie durch den Luftstrom um sich nahe am Optimum bleiben, aber dies ist Nebensache.
Fies nur das dieses drosseln einem sogar durch den Gravitationsverlust vermiest wird, aber es erklärt etwas mit, warum SpaceX nun versucht die Drosselfähigkeit zu fördern, anstatt im späteren Flug der Erststufe Triebwerke abzuschalten (was sie Anfangs ja machten. Ob immer noch weiß ich nicht)
Außerhalb der Atmosphäre ist drosseln viel leichter und deutlich bessere Werte sind zu erreichen.
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Zu Hoverslam und der Hoverlandung.
Schaut euch die Landevideos an, die es von den Raketen gibt.
- New Shepard: Kommt sehr rasch runter und stoppt wenige Meter über den Boden korrigiert dann die Landeposition deutlich, jedenfalls bei der ersten Landungen. Später nahm die Präzision etwas zu und das Hovern wurde mehr zu einer gleichmäßigen Landegeschwindigkeit. Mal sehen wie es da weitergeht.
- New Glenn: Die Animation zeigt, das die Rakete nicht hovert, und beim absinken gleichmäßig langsamer wird und nur für die wirklich letzten Meter, ca. 1 Beinlänge oder so eine gleichmäßige Sinkrate hat. Geht also mehr Richtung Hoverslam, auch wenn es dem hovern mehr ähnlich bleibt. Es sieht aber so aus, als soll sie technisch zum Hovern fähig sein.
Falcon 9: Hoverslam bei dem mal etwas Restgeschwindigkeit von den Beinen abgefangen werden muss oder wie bei dem letzten Iridium Start anscheinend sogar die Triebwerke knapp über der Barke abgeschaltet werden und ein kleiner Freifall abgefangen werden muss. In einem der Landevideos sah es mal so aus, als würde die Falcon 9 wirklich etwas hovern, ob dies wirklich so war, oder es „nur“ zeigt, das sie knapp von der Fähigkeit entfernt ist, ist schwer zu sagen.. Die Entwicklung geht aber dahin, dass sie wenn möglich so sanft landen wollen wie möglich, gleichzeitig aber auch fähig sein wollen, um verrückteste Vollbremsungen zu schaffen. 3 Triebwerkslandung. Auch ist anzumerken, das teils gegen Ende der Landung deutlich die Position nachkorrigieren, dies aber auch beim Hoverslam gut klappt.
Ergo: Beide scheinen etwas unterschiedliche Herangehensweisen zu verwenden. Heißer landen und mehr Nutzlast bzw. mehr dV liefern können, oder sanfter landen und dafür die Nutzlast mehr zu beschränken.
- Eine sanftere Landung macht deutlich Sinn, wenn dadurch die Startkosten entsprechend reduziert werden können, also eine wartungsärmere Wiederverwendung durch die sanfte Landung gefördert wird. Da die Oberstufe und Fairing Fixkosten darstellen wäre es hierfür wichtig diese auch mehr als einmal zu verwenden.
- Eine rabiate Landung macht deutlich Sinn, wenn der Unterschied auf die Startkosten minimal ist, also der Wartungsaufwand bei der Wiederverwendung keinen oder kaum durch die Art der Landung beeinflusst wird. Rücksicht auf Oberstufe und Fairing ist hierbei nicht nötig und stellen „nur“ einen schönes extra dar.
- Blue Origin sagte selbst, sie mussten New Shepard nicht wirklich warten um sie nochmal zu fliegen, wenn sie dies auf New Glenn umgesetzt bekommen, könnten sie damit wirklich ihren Punkt unterstreichen. Auch wollen sie die Oberstufe landen, was zu ihrem Konzept passt.
- SpaceX zielt einen Turnaround von 24 Stunden an, also dass es möglich wäre. Wenn sie dies erreichen unterstreichen sie ihren Punkt auch. Auch haben sie die Oberstufe weit hinten in der Entwicklung zur Wiederverwendung angestellt und nur für entsprechende Flüge geplant.
Also ein Streit der Konzepte, die beide ihr Ziel erreichen können. Eine günstige Wiederverwendung.
Grüße aus dem Schnee.