Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)

Soweit ich weiß soll der Preis um 1kg ins LEO zu bringen unter 200$ sinken, oder um es auf Menschen zu beziehen 30k$ für Mensch+Gepäck, Luft, Wasser und Lebensmittel für ne Woche.
Der Transportpreis zu anderen Zielen ist hauptsächlich abhängig vom zusätzlichen deltaV und der Missionszeit der BFS.
Derzeit ist mehr deltaV aber sehr teuer, weil man hier ganz schnell z.B. für GTO eben nicht mehr 150t Nutzlast hat, sondern weniger als die Hälfte.
Nur sollte man sich eines klar machen, bis zum LEO muss es schnell gehen, darüber hinaus hat man aber Zeit.
Mittels SEP bieten sich nun gerade für Fracht große Möglichkeiten, hier ein paar kleine Zahlen für ein zusätzliches dV von 7km/s:
Annahmen:
BFS_leer=150t
Nutzlast 150t.
Benötigter Treibstoff:
Raptor: 2015t Abflugmasse Nutzlast in %=7,44%
SEP mit 30km/s und 50t SEP-System (350t gesammt): 442t! Nutzlast in %=66%
Betrachtet man wieviel Nutzlast man bei gleicher Abflugmasse zum Ziel bringen kann:
1396t.
Oder anders ausgedrückt, so eine BFS würde die Transportkosten ab dem LEO um mehr als den Faktor 9 drücken,
was bedeuten würde das die Reise zu Asteroiden zwar immer noch teurer als zum LEO wäre, aber nicht mehr so viel.

Da hat sich jemand Video-Gedanken gemacht,
wie man die riesige BFR vom Herstellungsort zur Startrampe transportieren könnte:

Elon Musk hat auf Twiiter auf ein Frage geantwortet: BFR wird in der Lage sein bei 60km/h Bodenwind und 300km/h Höhenwind bei jedem Wetter zu starten.
Mein Kommentar : gut so, dann gibts viel mehr pünkliche Starts.

Bei den Russen ist das gar kein Thema, steht die Uhr bei 0 wird gestartet 
Bei den Amis? ... warten wir es ab 

Elon Musk hat auf Twiiter auf ein Frage geantwortet: BFR wird in der Lage sein bei 60km/h Bodenwind und 300km/h Höhenwind bei jedem Wetter zu starten.
Mein Kommentar : gut so, dann gibts viel mehr pünkliche Starts.

Hab ich auch nichts dagegen!

Bleibt die Frage wie es mit dem Landen aussieht? Für orbitale Flüge weniger ein Problem, man kann zur Not warten bis die Bedingungen zur Landung passen.  Aber für Earth-Earth Anwendungen schon. Kann mir nicht vorstellen dass sie bei 60km/h am Boden landen wollen.

Das ist ein großer Vorteil der kommerziellen Luftfahrt. Wind ist nur in extremen Fällen ein Thema. Eine Startbahn kann in 2 Richtungen benutzt werden und solange er von vorne kommt ist auch starker Wind kein Problem. Seitenwind ist kritischer aber auch in Grenzen beherrschbar.

Die BFR muss mehr oder weniger punktgenau aufsetzen und jeder Wind ist dabei Seitenwind. Bin gespannt wie sie das lösen.

Sie haben schon gezeigt das sie mit def F9 bei starkem Wind auf dem Schiff landen können, da ist dann eher die Frage mit wieviel G sie bei der Landung verzögern?
Sicher werden sie auch keine ECO Sitze mit 31 Zoll Sitzabstand haben, schon deswegen nicht, weil sie sicher viel mehr als mit einem G beim Start beschleunigen. Vielleicht wird man gebrechliche Passagiere nicht an Board lassen, außer sie müssen ganz schnell zum Zielort weil sie dort eh zur Notaufnahme müssen.
Oder anders herum, sie müssen zu einer Spezialklinik im reduzierter Schwerkraft in eine Umlaufbahn.

Sie haben schon gezeigt das sie mit def F9 bei starkem Wind auf dem Schiff landen können, da ist dann eher die Frage nit wieviel G sie bei def Landung verzögern?
Sicher werden sie auch keine ECO Sitze mit 31 Zoll Sitzabstand haben, schon deswegen nicht weil.sie sicher viel mehr als mit einem G beim Start beschleunigen. Vielleicht wird man gebrechliche Passagiere nicht an Board lassen, auser sie müssen ganz schnell zum Zielort weil sie dort eh zur Notaufnahme müssen.
Oder anders herum, sie müssen zu einer Spezialklink im reduzierter Schwerkraft in eine Umlaufbahn.

Mr Dynamik gibt dir recht dass äußere Einflüsse bzw Windeinflüsse durch eine möglichst hohe Landeverzögerung minimiert werden können.

Ob die F9 Erfahrungen 1:1 auf BFR übertragbar sind weiß ich nicht. Die erreichten Genauigkeiten bei den F9 Landungen waren bemerkenswert, reichen aber für eine BFR nicht aus. Die soll auf der Startgrube landen. Ein Versatz von einem Durchmesser bedeutet da ein Totalverlust. Bei der F9 wäre es fast eine Punktlandung.

Das wird dort wohl eher besser werden, vor allem beim Booster weil der länger wird. Sowohl der Booster wie die BFS werden zwar eine kleinere spezifische Masse als die F9 haben (=kg/m³), aber sicher mehr Masse bezogen auf die Luftwiderstandsfläche (also kg/(cw*m²)).
Was bedeutet das der Wind weniger Einfluss haben wird.

EM hat glaube ich mal gesagt, dass man die Genauigkeit im Griff hat. Verkehrsflugzeuge fliegen mit IRS und GPS, welche bei weitem nicht state of the art sind, auch bei Windgeschwindigkeiten von mehreren 100km/h und einer Eigengeschwindigkeit gegenueber der Luft von ca. 900km/h auf ein paar 10-Meter genau. Mit neuester Technik habe ich nicht den geringsten Zweifel, dass man da bei Bedarf im Zentimeterbereich agieren kann, insbesondere bei sehr geringen Geschwindigkeiten. Zumindest stetigen Wind korrigiert man einfach. Boen duerften etwas schwieriger werden. Dass man schon Angaben zu Windgeschwindigkeiten machen kann, zeigt mir nur, dass die BFR zumindest schon im Computer fliegt.

Naja es ist aber schon ein Unterschied ob ich ne F9 mit Beinen lande oder die BFR zentimeter genau in ein Loch.
Beim Flugzeug hat man ne 3-4km lange Bahn. Man landet auch nicht mit 900km/h und man kann im Notfall durch starten.

Ja man kan super auf den Schiffen landen keine Frage. Aber so ein Teil zentimeter genau in ein Loch zu landen, mit nur ein paar cm Speilraum,
das ist nochmal ne ganz andere Nummer.

EM hat glaube ich mal gesagt, dass man die Genauigkeit im Griff hat. Verkehrsflugzeuge fliegen mit IRS und GPS, welche bei weitem nicht state of the art sind, auch bei Windgeschwindigkeiten von mehreren 100km/h und einer Eigengeschwindigkeit gegenueber der Luft von ca. 900km/h auf ein paar 10-Meter genau. Mit neuester Technik habe ich nicht den geringsten Zweifel, dass man da bei Bedarf im Zentimeterbereich agieren kann, insbesondere bei sehr geringen Geschwindigkeiten. Zumindest stetigen Wind korrigiert man einfach. Boen duerften etwas schwieriger werden. Dass man schon Angaben zu Windgeschwindigkeiten machen kann, zeigt mir nur, dass die BFR zumindest schon im Computer fliegt.

Hallo,

bei Bedarf kann man für die letzten Meter bestimmt auch noch direkte Navigationsunterstützung durch eine Art Leitstrahl vom "Landeloch" in Richtung anfliegendem BFR/BFS hinzuziehen. Damit sollten cm dann kein Problem sein.

Gruß

Mario

Naja es ist aber schon ein Unterschied ob ich ne F9 mit Beinen lande oder die BFR zentimeter genau in ein Loch.
Beim Flugzeug hat man ne 3-4km lange Bahn. Man landet auch nicht mit 900km/h und man kann im Notfall durch starten.

Ja man kan super auf den Schiffen landen keine Frage. Aber so ein Teil zentimeter genau in ein Loch zu landen, mit nur ein paar cm Speilraum,
das ist nochmal ne ganz andere Nummer.

Da verwechselst Du den Sinn meiner Aussage und Dein Nachredner hat da eine gute Idee. Es ging nicht um die Landung an sich, sondern darum, ob das “Navi” zentimetergenau navigieren kann. Mein Argument lautet, wenn man schon mit veralteter erprobter Technologie bei hohen Geschwindigkeiten und grossen Stoerfaktoren so genau fliegen kann, dann sollte man das bei langsam landenden Raketen auch hinbekommen. Das mit dem Leitstrahl ist natuerlich eine richtig coole Idee. Muss man mal SpaceX twittern. 

Zitat von: MillenniumPilot am 09. Juli 2018, 01:26:55

EM hat glaube ich mal gesagt, dass man die Genauigkeit im Griff hat. Verkehrsflugzeuge fliegen mit IRS und GPS, welche bei weitem nicht state of the art sind, auch bei Windgeschwindigkeiten von mehreren 100km/h und einer Eigengeschwindigkeit gegenueber der Luft von ca. 900km/h auf ein paar 10-Meter genau. Mit neuester Technik habe ich nicht den geringsten Zweifel, dass man da bei Bedarf im Zentimeterbereich agieren kann, insbesondere bei sehr geringen Geschwindigkeiten. Zumindest stetigen Wind korrigiert man einfach. Boen duerften etwas schwieriger werden. Dass man schon Angaben zu Windgeschwindigkeiten machen kann, zeigt mir nur, dass die BFR zumindest schon im Computer fliegt.

Hallo,

bei Bedarf kann man für die letzten Meter bestimmt auch noch direkte Navigationsunterstützung durch eine Art Leitstrahl vom "Landeloch" in Richtung anfliegendem BFR/BFS hinzuziehen. Damit sollten cm dann kein Problem sein.

Gruß

Mario

Ich sehe das Problem überhaupt nicht darin, zu ermitteln, wo man ist und wohin man möchte. Das macht die Elektronik heute wirklich sicher und blitzschnell. Das Problem ist, die große Masse in kurzer Zeit und auch senkrecht genau zu diesem Ort zu bugsieren. Große Massen in kurzer Zeit zu verschieben - das gibt unweigerlich große Kräfte, die aufzubringen bzw. auszuhalten sind. Das ist der grundlegende Unterschied zwischen der Mechanik und Elektronik 

Und dabei streiten die zwei mögliche Strategien miteinander: eine schnelle "Klakow-Landung" unterdrückt die Windeinflüsse, ermöglicht aber aus besagten Gründen auch kaum Korrekturen. Und die "Schwebemethode", die eine bessere Korektur ermöglicht, aber empfindlich gegenüber Windböen ist. Es reicht ja nicht das Unterteil auf das Loch zu setzen, der Winkel muß auch noch im Tolleranzbereich sein. (Der Tisch würde wohl schon in bestimmten Grenzen nachgeben bzw. schwenkbar sein.)

Ohne daß ich damit jetzt eine Diskussion lostreten möchte, nur fürs Protokoll : Ich glaube immer noch nicht, daß man direkt auf dem Rand des Flammengraben landen wird. Wie ich schon schrieb - es ergibt für mich keinen Sinn, dieses Risiko einzugehen - wenn man sowieso eine Möglichkeit braucht, das Ding hochzuheben und zu versetzen. Oder in die Halle zu fahren. Das ist in wenigen Minuten erledigt. Wetten werden noch angenommen

Gruß Kelvin

Ein Flugzeug ist sehr viel mehr von der bewegten Luft beeinflusst, den diese Trägt das Flugzeug ja.
Man braucht hier nur ein Gedankenmodel um die Zusammenhänge zu begreifen:
1) wäre eine Rakete nur 1m dick, ist ihre Angriffsfläche bezogen auf ihr Masse sehr sehr groß.
2) Eine Monsterrakete mit 1km Durchmesser interessiert das bisschen Wind überhaupt nicht mehr, den ihre Außenfläche ist bei gleicher Höhe  zwar um den Faktor 1000 größer, aber ihre Masse ist um 1 Million mal größer.

In der Realität wird eine BFR vermutlich um den Faktor 2,5-3 weniger vom Wind beeinflusst werden als eine F9.

Kelvin, Du widersprichst Dich in Deiner Argumentation. Groessere Massen haben groessere eine groessere Traegheit. Richtig. Das bedeutet aber auch, dass sich die Rakete stabiler im Wind verhaelt. Sieht man auch bei Flugzeugen. Je groesser, desto stabiler. So genau wie man das “Messsystem” auslegt, so genau wird die Rakete landen. Das ist kein Hexenwerk mehr heutzutage. Mit dynamischen Regelsystemen hatte ich frueher zu tun.

Kelvin, Du widersprichst Dich in Deiner Argumentation. Groessere Massen haben groessere eine groessere Traegheit. Richtig. Das bedeutet aber auch, dass sich die Rakete stabiler im Wind verhaelt.

Das ist überhaupt kein Widerspruch, MilleniumPilot: auch wenn sich die Rakete bei größerer Masse bezüglich äußerer Einflüsse stabilER verhält, kann deren Masse und das verfügbare Zeitfenster dennoch deren Steuerungsmöglichkeiten überfordern. Ein gutes Schloß ist schon besser als ein schlechtes, trotzdem wird es nicht alle Einbrecher abhalten es zu knacken.

Ich schreibe im ersten Absatz auch nichts won Windeinflüssen, hier geht es um die grundsätzliche Problematik. Korrekturen sind auch bei Windstille nötig, die ganze Landung ist ja nur eine Folge von Korrekturen.  Erst unten gehe ich auf die zwei verschiedenen Landekonzepte ein und erwähne die größere Windempfindlichkeit bei dem "Schwebflugverfahren". Und das ist korrekt, denn der Zeitfaktor verschlechtert das Verhalten bezüglich Wind.  Auch bei großer Trägheit.

Noch bezüglich der Masse: Die Rakete landet ja annähernd leer, die berühmte Coladose, so toll wird das Verhältnis Masse zu Windlast dann auch nicht sein.

So genau wie man das “Messsystem” auslegt, so genau wird die Rakete landen.

Nana, die Physik und die Möglichkeiten der Steuerung haben da auch noch ein Wörtchen mitzureden

Das ist kein Hexenwerk mehr heutzutage. Mit dynamischen Regelsystemen hatte ich frueher zu tun.

Klar, heute ist alles kein Problem mehr, nur unsere Phantasie bestimmt noch unsere Grenzen

Je schneller das Regelsystem, desto besser koennen Stoerfaktoren kompensiert werden. Wenn ein popeliger Autopilot ein Flugzeug bei 300km/h und boeigem Wind schon metergenau fliegen kann, warum sollte ein hochgezuechtetes Computersystem Probleme haben, die Rakete bei geringen Geschwindigkeiten mindestens genauso praezise so navigieren? Spitzfindig koennte man fragen, warum plant SpaceX so praezise, wenn man, wenn es vielleicht gar nicht moeglich ist. Ich gehe davon aus, dass man das an der BFR im Computer laengst simuliert hat. Woher sollten sonst die Zahlen bzgl. der Windlimits herkommen?

Spitzfindig koennte man fragen, warum plant SpaceX so praezise, wenn man, wenn es vielleicht gar nicht moeglich ist.

1) Was plant SpaceX so präzise? Daß E.M. irgendwelche Grenzwerte bezüglich Wind (beim Start!) genannt hat - das meinst Du? Könnten das vielleicht Projektvorgaben sein? (Die Konstrukteure brauchen nämlich sowas, wenn sie etwas auslegen sollen.) Es könnten sicher auch Werte sein, die sich aus der angenommenen oder gewünschten Steifigkeit des projektierten Grundkörpers ergeben. Diese Angaben können als Hinweis auf "präzise Planung" jedenfalls nicht herhalten, die braucht man auch wenn man ein stinknormales Hochaus bauen will. (Ok, Höhenwinde sind da weniger wichtig )

Natürlich baut SpaceX an dem Projekt, und natürlich kostet es Geld. Daher sind sie überzeugt, daß es funktioniert. Präzise oder nicht präzise.

2) Was soll konkret "vielleicht gar nicht möglich ist" bedeuten? Das von mir angenommene Landen neben dem Flammengraben (und nicht auf ihm) läßt das Projekt jedenfalls nicht scheitern! Und möglicherweise steht diese Entscheidung heute überhaupt noch nicht an. Erst die echten Landeversuche werden vielleicht ausreichend zuverlässige Infos liefern.

Deine "spitzfindige Frage" hast Du Dir ganz ohne fremde Hilfe fabriziert. Einen echten Pappkamaraden.  Mein Standpunkt bezüglich des Landeverfahrens liefert dafür jedenfalls absolut keine Grundlage. Etwas mehr Sachbezogenheit bei der Argumentation würde ich von Dir eigentllch schon erwarten. Glücklicherweise fragst Du ja nicht in echt, du könntest nur fragen. Na dann...

Was genau an meiner Argumentation ist denn nicht sachbezogen?

Die Aussage von EM hiess 60km/h am Boden, 300km/h Hoehenwind. Da steht nix, von “geplant”. Ueber Performancevorgaben duerfte man hinaus sein, wenn man schon dabei ist, die Komponenten zu fertigen. Oder meinst Du, die bauen etwas und dann wird getestet? Das war mal vor 50 Jahren. Ich habe uebrigens gerade ein schoenes Foto geschossen. Cruisinglevel 350, ANP0,3, AD0,0. Waere da was auf gleicher Hoehe entgegen gekommen, haetten wir uns bei 1800km/h Relativgeschwindigkeit die Nasen gekuesst. Welchen Beweis willst Du noch, dass man mit recht einfachen Navigationsmitteln Stoerfaktoren korrigieren und hoch praezise fliegen kann. Schlussendlich vertraue ich dann eben doch solange jemandem in seiner Aussage, der die Details kennt, bis nachgewiesen ist, dass es tatsaechlich nicht geht.

Ich gehe davon aus, dass man das an der BFR im Computer laengst simuliert hat.

BFR Simulationen gab es sicher schon bevor das Ding überhaupt vorgestellt wurde. Die Frage ist nur, welche Teilaspekte die Simulation umfasst, was davon gesicherte Daten sind, was Wunschwerte, und wie Tief man dabei in die Details geht.

Sicher aber umfaßt die Simulation nicht "den BFR" als Ganzes, daher ist die Formulierung "den BFR im Computer simuliert hat" aus meiner Sicht Unsinn. Es suggeriert (wie heute üblich) Sicherheit wo keine ist: "Haben wir im Griff,  wir schaffen das.."

Woher sollten sonst die Zahlen bzgl. der Windlimits herkommen?

Projektvorgabe? projektierte Hüllenstefigkei? berechnete Hüllensteifigkeit?

Was genau an meiner Argumentation ist denn nicht sachbezogen?

Eigentlich reicht es meinen Text zu lesen.

Wo habe ich explizit oder implizit behauptet "es" (das "präzise projektierte Projekt") sei "vielleicht gar nicht möglich". Zitat bitte.

Die BFR soll nicht als ganzes simuliert worden sein? IFEM bei Simulationen ist aber schon ein Begriff, oder? Formel 1 Fahrzeuge werden heute komplett am Computer modelliert. Flugzeuge werden komplett im Computer modelliert. Und Bei Raketen soll das anders sein? Wie bitteschoen konnte man dann den Eintritt in die Marsatmosphaere simulieren.

Ich respektiere Deine Meinung, kann sie aber nicht teilen. Damit sollte man es belassen.

Ueber Performancevorgaben duerfte man hinaus sein, wenn man schon dabei ist, die Komponenten zu fertigen. Oder meinst Du, die bauen etwas und dann wird getestet? Das war mal vor 50 Jahren.

Die bauen Testartikel, soweit ich informiert bin. Die werden üblicherweise zum Testen verwendet.

Das Erfolgsprinzip von SpaceX ist es gerade, Lösungen auszuprobieren, die zuvor eben NICHT vollständig auf dem Rechner vorausbestimmt werden können. Bauen, testen, messen, auswerten, verbessern - das ist deren Entwicklungszyklus bei kniffligen Lösungen. (Muss ich wirklich die Beispiele aufführen?) Somit nähern sie sich auf einer höheren Ebene tatsächlich wieder den "Schraubern" von vor 50 Jahren an. Eine evolutionäre Entwicklung im Grenzbereich des Machbaren ist ohne echte Versuche und Fehlschläge undenkbar. Und bei Neuentwicklungen sind immer Überraschungen möglich.

Die BFR soll nicht als ganzes simuliert worden sein? IFEM bei Simulationen ist aber schon ein Begriff, oder? Formel 1 Fahrzeuge werden heute komplett am Computer modelliert. Flugzeuge werden komplett im Computer modelliert. Und Bei Raketen soll das anders sein? Wie bitteschoen konnte man dann den Eintritt in die Marsatmosphaere simulieren.

Für die Simulation des Eintritts in die Marsatmosphaere dürfte die Hüllenform und die Massenverteilung reichen. Zusammen mit den jeweiligen Geschwindigkeiten und den Eigenschaften der Atmosphäre dürften sich die Verzögerungen und Wärmebelastungen an den kritischen Stellen in den einzelnen Phasen ergeben. Die Funktion z.B. des Lebenserhaltungssystems oder der Landebeine ist in diesem Zusammenhang eher unwichtig. Daher umfaßt diese Simulation nicht "BFR als ganzes", sondern nur die im Einzelfall notwendigen Aspekte.

Übrigens - FEM ist mir für Festigkeitsanalysen durchaus ein Begriff, IFEM war mir aber neu. Google bietet mit dafür nur " Introduction To Finite Element Methods (IFEM)" oder "iFEM is a MATLAB software package containing.." oder "Inverse Finite Element Method" oder "Iterative Finite Element Matrix (IFEM) Library". Naja, man kann eben nicht alles wissen. Mir als uralten "Schrauber" reicht es aber, immerhin sind meine "Schrauberfreunde" schon auf dem Mond gelandet. Jetzt schauen wir mal, was die "jungen coolen" mit ihren IFAM Simulationen so anstellen

@ Kelvin und MillenniumPilot: Ich bin zwar kein Moderator, aber falls euch beiden das noch nicht aufgefallen ist, eure Wortwahl und Schreibweise kommt für andere sehr aggressiv rüber. Ich denke ihr habt unterschiedliche Ansichten und jede Argumentation hat seine Basis. Ich denke auch nur unterschwellige Andeutungen der andere hat keine Ahnung sollte man lassen.