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

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1600 am: 08. September 2020, 08:44:56 »
Ich finde, das Steuern bei der Landung wäre einfacher. da der Schwerpunkt der Rakete sich unter und nicht über den Triebwerken befinden würde.

Das ist ein sehr Altes Missverständnis, siehe
https://en.wikipedia.org/wiki/Pendulum_rocket_fallacy

Für Schiffe/Flugzeuge spielt es eine Rolle, wo Schwerpunkt und Angriffspunkt der Aero/Hydrodymanischen Kräfte im Verhältnis zueinander liegen, auch Bei Raumschiffen/Raketen, wenn diese in aerodynamisch dominierten Flugregimes sind (z.B. Kapsel beim Wiedereintritt, Falcon 9 im Freien Fall durch Gridfins gesteuert).




Raketen im Vakuum oder bei so langsamen Fluggeschwindikeiten, dass aerodynamische Kräfte keine Rolle spielen (Endanflug Falcon 9 Landung, kleiner Starship Hop) ist es dagegen völlig wurscht, wo Triebwerke im Verhältnis zum Schwerpunkt angbracht sind, das macht es weder einfacher, noch schwieriger zu steuern. Deswegen haben die meisten Raketen ihre Triebwerke einfach unten.


Hier im Link wird laut Text der Flug der Rakete beschrieben. (Start und Flug unter Beschleunigung).
Gilkt das auch für den umgekehrten Fall der Verzögerung (Landung)?  ....ja, es ist eine Frage eines Raketen-Laien, der Motorradfahrer ist, und die Reaktionen bei Beschleunigung (Antrieb Hinterrad) und Verzögerung (Bremse Vorderrad oder Hinterrad) kennt...

...aber, wenn es beim Raketenantrieb unter Einfluss von Schwerkraft bei der Landung im luftleeren Raum ganz anders ist; so sei es....
Alle sagten: es funktioniert nicht.
Dann kam einer und machte es.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1601 am: 08. September 2020, 15:32:38 »
Ich finde, das Steuern bei der Landung wäre einfacher. da der Schwerpunkt der Rakete sich unter und nicht über den Triebwerken befinden würde.

Das ist ein sehr Altes Missverständnis, siehe
https://en.wikipedia.org/wiki/Pendulum_rocket_fallacy

Für Schiffe/Flugzeuge spielt es eine Rolle, wo Schwerpunkt und Angriffspunkt der Aero/Hydrodymanischen Kräfte im Verhältnis zueinander liegen, auch Bei Raumschiffen/Raketen, wenn diese in aerodynamisch dominierten Flugregimes sind (z.B. Kapsel beim Wiedereintritt, Falcon 9 im Freien Fall durch Gridfins gesteuert).

Raketen im Vakuum oder bei so langsamen Fluggeschwindikeiten, dass aerodynamische Kräfte keine Rolle spielen (Endanflug Falcon 9 Landung, kleiner Starship Hop) ist es dagegen völlig wurscht, wo Triebwerke im Verhältnis zum Schwerpunkt angbracht sind, das macht es weder einfacher, noch schwieriger zu steuern. Deswegen haben die meisten Raketen ihre Triebwerke einfach unten.


Hier im Link wird laut Text der Flug der Rakete beschrieben. (Start und Flug unter Beschleunigung).
Gilkt das auch für den umgekehrten Fall der Verzögerung (Landung)?  ....ja, es ist eine Frage eines Raketen-Laien, der Motorradfahrer ist, und die Reaktionen bei Beschleunigung (Antrieb Hinterrad) und Verzögerung (Bremse Vorderrad oder Hinterrad) kennt...

...aber, wenn es beim Raketenantrieb unter Einfluss von Schwerkraft bei der Landung im luftleeren Raum ganz anders ist; so sei es....

Ich habe damit als Maschinenbauer (und viel früher auch mal Motorradfahrer ;) ) auch so meine Probleme. Und führte dazu zu Grasshopper Zeiten schon eine lange Diskussion in diesen Hallen. Nach meinem laienhaften Eindruck spielt da im Gegensatz zum schwerelosen "Raumflug" sowohl die Schwerkraft als auch die Aerodynamik mächtig mit rein. (Bei ganz langsamen Geschwindigkeiten natürlich nur die Schwerkraft.) 

Den Unterschied zwischen stabiler und instabiler Anordnung der stützenden Kraft (in Bezug auf den Schwerpunkt) kann ich aus meinem ehemals klassisch unterrichtetem Kopf (und praktischen Erfahrungen) einfach nicht löschen. Und ich will es auch nicht, es würde nur Chaos zurückbleiben. Und schlimmer noch, ich habe bisher bei allen diesen erdnahen langsamen "Schwebeaktivitäten" auch keine Dinge beobachtet, die "meinem Kopfmodell" widersprechen würden. Alles spielte sich immer so ab und alle Düsen feuerten immer so, wie ich es instinktiv erwartete.

Ich habe diese Diskussion aber für mich beendet, weil ich einfach annehme, daß diese beide Anschauungen im Prinzip "von anderen Dingen reden". Und ähnlich wie ich meine Kopfmodelle nicht zerstören will, wollen es die Anderen vermutlich auch nicht. Ohne ein "gefühlsmäßiges Modell" im Kopf davon, wie die Dinge funktionieren, wird man unbrauchbar ;)

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1602 am: 08. September 2020, 16:01:48 »
Zitat
Raketen im Vakuum oder bei so langsamen Fluggeschwindikeiten, dass aerodynamische Kräfte keine Rolle spielen (Endanflug Falcon 9 Landung, kleiner Starship Hop) ist es dagegen völlig wurscht, wo Triebwerke im Verhältnis zum Schwerpunkt angbracht sind...

(Fettschrifft - Merkmal von mir gesetzt)

Hier ist vermutlich der Hund begraben: Es wird hier vollkomen unterschlagen, in welcher Richtung die Schwerkraft im Schwerpunkt wirkt und in welcher Richtung die stützende Kraft wirkt.  Wenn die entgegengesetzt sind und "nicht in der gleichen Achse" wirken, gibt es immer ein "Rotations- bzw. Kippmoment". (Das ist durchaus manchmal erwünscht, aber sicher nicht "wurscht".)

Daher kann es nicht "wurscht sein", wo das Triebwerk relativ zum Schwerpunkt angebracht ist und in welcher Richtung es feuert. Der Anbringungsort begrenzt/bestimmt auch den Kraftvektor)

[EDIT 5 Minuten später]: Der Author redet hier vom "aerodynamischen Schwerpunkt". Es gibt aber auch den einfachen, primitiven Massenschwerpunkt, von dem rede ich hier.

Offline Hugo

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1603 am: 08. September 2020, 16:15:23 »
Bei Flugzeugen nennt man das "Trimmung". Ob man bei Raketen das gleiche Wort nutzt weiß ich nicht, aber die Funktion ist die gleiche.
- Die Software muss wissen, bei welcher Triebwerksstellung keine Rotation in die Rakete eingebracht wird
- Die Software muss diesen Punkt regelmäßig nachtrimmen (Wind, Triebwerksausfall, A-Symetrischer Satellit)
- Die Software muss den Sollwert mit dem Istwert der Rakete vergleichen.
- Der Sollwert muss natürlich abhängig einer "Schiefen Trimmung" berechnet werden.
- Bei Abweichungen regelt die Rakete nach (Standard-Prozess)

Hier ist es für den Testflug sicher besser, wenn man den Start-Trimm-Wert nicht auf 90° stellt, sondern vorher ausrechnet wie viel es genau sind und dann z.B. 87° einspeichert. Dann startet die Rakete sanfter. Andererseits ist es für Testflüge ggf. auch besser genau das nicht zu machen um zu testen wie schnell die Rakete das selber schafft (Stichwort: Triebwerksversagen bei T+0:0:01). Wobei es hierfür natürlich auch Simulatoren gibt.

Offline rok

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1604 am: 08. September 2020, 16:53:57 »
Aber ist das nicht ein übliches Verfahren, beispielsweise beim Aussetzen von Satelliten in verschiedenen Orbits? Da muss dann doch auch die Lageregelung das Haupttriebwerk jeweils entsprechend dem veränderten Masseschwerpunkt steuern.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1605 am: 08. September 2020, 17:04:53 »
Aber ist das nicht ein übliches Verfahren, beispielsweise beim Aussetzen von Satelliten in verschiedenen Orbits? Da muss dann doch auch die Lageregelung das Haupttriebwerk jeweils entsprechend dem veränderten Masseschwerpunkt steuern.

Ja, ich nehme auch das an, aber in die "Himmelsmechanik" wollte ich mich nicht einmischen ;)  (Auch dann ist es mMn nicht "wurscht", wo das Triebwerk sitzt und damit zusammenhängend in welche Richtung es feuern kann und feuert. Diese "lokalen physikalische Gesetze" gelten aus meiner Sicht natürlich auch im Orbit.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1606 am: 08. September 2020, 17:12:08 »
Hier ist es für den Testflug sicher besser, wenn man den Start-Trimm-Wert nicht auf 90° stellt, sondern vorher ausrechnet wie viel es genau sind und dann z.B. 87° einspeichert. Dann startet die Rakete sanfter.

Es wäre vermutlich nicht gut, wenn die Schürze am Starttisch gleich ab Höhe "0" eine Seitwärtsbewegung ausführt. Es gibt ja sicher diverse Halterungen, die "das nicht erwarten".  Daher würde ich da schon eine Verzögerung einbauen. Auch um den Tisch so wenig wie möglich durch den Abgasstrahl zu beschädigen.  Sonst sehe ich das ähnlich.

Offline Hugo

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1607 am: 08. September 2020, 17:24:03 »
Ich würde das nicht nur für das "Aussetzen" als Üblich bezeichnen, sondern auch schon für den ganzen Flug der Rakete. Lass mal eine Werbefolie auf einem Fairing sich halb lösen, dann ensteht ein Drehmoment, das muss die Rakete ausgleichen können.

Dafür muss man die Nullstellung in der Software trimmen können, sonst würde die Rakete Slalom fliegen.

Bei der F9-Block5 kommt auch noch die Besonderheit eines Triebwerksausfalles hinzu. Fällt ein Triebwerk aus, müssen die anderen 8 anders getrimmt werden, damit nicht das gegenüberliegende mit abgeschaltet werden muss.

Offline wulf 21

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1608 am: 08. September 2020, 17:28:39 »
Zitat
Raketen im Vakuum oder bei so langsamen Fluggeschwindikeiten, dass aerodynamische Kräfte keine Rolle spielen (Endanflug Falcon 9 Landung, kleiner Starship Hop) ist es dagegen völlig wurscht, wo Triebwerke im Verhältnis zum Schwerpunkt angbracht sind...

(Fettschrifft - Merkmal von mir gesetzt)

Hier ist vermutlich der Hund begraben: Es wird hier vollkomen unterschlagen, in welcher Richtung die Schwerkraft im Schwerpunkt wirkt und in welcher Richtung die stützende Kraft wirkt.  Wenn die entgegengesetzt sind und "nicht in der gleichen Achse" wirken, gibt es immer ein "Rotations- bzw. Kippmoment". (Das ist durchaus manchmal erwünscht, aber sicher nicht "wurscht".)

Daher kann es nicht "wurscht sein", wo das Triebwerk relativ zum Schwerpunkt angebracht ist und in welcher Richtung es feuert. Der Anbringungsort begrenzt/bestimmt auch den Kraftvektor)

Jein,

selbstverständlich spielt es eine Rolle für konkrete Steuerungsbewegungen und deren Effekt. Es ist ja klar, wenn ich unten ein Triebwerk habe und nach rechts auslenke, dann geht der Kraftvektor rechts am Schwerpunkt vorbei --> Drehmoment nach links. Ist das Triebwerk über dem Schwerpunkt, dann ist es genau umgekehrt.

Was ich meinte ist, die ursprüngliche Annahme von Ringkolbenmaschine, dass es "einfacher" würde, wenn das Triebwerk über dem Schwerpunkt ist. Diese Annahme ist tatsächlich völlig falsch. Für die Einfachheit der Steuerung spielt es schlichtweg keine Rolle, wo das Triebwerk ist. Es gibt keine passiv stabilisierenden/destabilisierenden Kräfte durch den Ort des Triebwerks.

Ich habe damit als Maschinenbauer (und viel früher auch mal Motorradfahrer ;) ) auch so meine Probleme. Und führte dazu zu Grasshopper Zeiten schon eine lange Diskussion in diesen Hallen. Nach meinem laienhaften Eindruck spielt da im Gegensatz zum schwerelosen "Raumflug" sowohl die Schwerkraft als auch die Aerodynamik mächtig mit rein. (Bei ganz langsamen Geschwindigkeiten natürlich nur die Schwerkraft.) 

Den Unterschied zwischen stabiler und instabiler Anordnung der stützenden Kraft (in Bezug auf den Schwerpunkt) kann ich aus meinem ehemals klassisch unterrichtetem Kopf (und praktischen Erfahrungen) einfach nicht löschen. Und ich will es auch nicht, es würde nur Chaos zurückbleiben. Und schlimmer noch, ich habe bisher bei allen diesen erdnahen langsamen "Schwebeaktivitäten" auch keine Dinge beobachtet, die "meinem Kopfmodell" widersprechen würden. Alles spielte sich immer so ab und alle Düsen feuerten immer so, wie ich es instinktiv erwartete.

Ich habe diese Diskussion aber für mich beendet, weil ich einfach annehme, daß diese beide Anschauungen im Prinzip "von anderen Dingen reden". Und ähnlich wie ich meine Kopfmodelle nicht zerstören will, wollen es die Anderen vermutlich auch nicht. Ohne ein "gefühlsmäßiges Modell" im Kopf davon, wie die Dinge funktionieren, wird man unbrauchbar ;)

Dein Kopfmodell ist richtig, aber du darfst es nicht falsch anwenden, die "Pendulum Rocket Fallacy" ist genau die falsche Anwendung.

Die Stabilisierende/Destabilisierende Wirkung des Stützpunktes beruht darauf, dass die Stützkraft in den Situationen, die du im Kopf hast (z.B. Motorrad) immer senkrecht nach oben wirkt, die Kraft durch den Schwerpunkt senkrecht nach unten. Dadurch gibt es ein Drehmoment, sobald Masse-Schwerpunkt und Stützpunkt nicht übereinanderliegen. Ist der Stützpunkt unter dem Schwerpunkt, so bewirkt das Drehmoment, dass der Schwerpunkt von der Lage senkrecht übereinander weggedrückt wird. (Instabiler Fall). Ist er über dem Schwerpunkt, so bewirkt das resultierende Drehmoment, dass der Schwerpunkt zur Lage senkrecht überinander hingedrückt wird (stabiler Fall).

Das ist aber auf ein Raketentriebwerk als "Stützpunkt" nicht anwendbar, weil der Kraftvektor immer in Richtung des Triebwerkes zeigt und nicht senkrecht nach oben. Da sich das Triebwerk mit der Rakete mitdreht, gibt es somit niemals ein Drehmoment aufgrund der geänderten Fluglage, das stabilisierend oder destabilisierend wirken könnte. Jegliches Drehmoment muss immer aktiv durch Steuerung erzeugt werden.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1609 am: 08. September 2020, 18:59:16 »
Es gibt keine passiv stabilisierenden/destabilisierenden Kräfte durch den Ort des Triebwerks.

Ich versuche mir immer Extremsituationen vorzustellen: dann könnte ja das Triebwerk beim Start auch an einem 50m langen seitlichen Ausleger der Rakete montiert sein. Das würde doch auch die beste Steuerung beim Start nicht packen, der "Hebel" wäre viel zu lang, die Schwerkraft würde sicher "gewinnen". Daraus folgt dann doch, daß es günstigere und ungünstigere Anbringungsorte für den Antrieb geben muß. In anderen Worten, daß es mehr oder weniger "selbststabilisierende" Anordnungen gibt.

Und wenn man noch zu diese Extremanordnung im Orbit zurückommt: Dieses "Auslegertriebwerk" müßte dann z.B. "ruckwärts" feuern, um im Sinne der angestrebten Flugrichtung wieder "hinter" den Massenschwerpunkt zu kommen, um in einer gewünschten Richtung beschleunigen zu können. Entsprechend müßte dessen Schwenkbereich riesig sein.

Wenn der Massenschwerpunkt einer solchen extremen Anordnung im Normalfall "hinter" dem Triebwerk wäre, würde ein "vorwärts" Feuern ausreichen, um aus dieser Lage langsam / auspendelnd  in eine verwendbare Fluglage und zu kommen.

Steuerdüsen ignoriere ich hier mal. Im Orbit kann man ja "in aller Ruhe" jede Position des Schwerpunktes  zum Kraftvektor des Triebwerkes mit den Steuerdüsen einstellen. Das gilt aber unter Schwerkraftbedingungen nicht, hier gibt es den Zeitfaktor.

Ich sage aber nicht, daß diese Anordnung (Triebwerk vorne - Massenschwerpunkt hinten) "selbststabilierend" bezüglich einer einmal eingestellten Richtung wäre. Das stimmt tatsächlich nicht.

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Offline Klakow

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1610 am: 08. September 2020, 20:07:55 »
Das es unsinnige Positionen für ein Triebwerk gibt ist bei chemischen Triebwerken alleine schon durch die Treibstoffleitungen selbverständlich und solange du an einen Arm mit Treibwerk denkst stimmt noch viel mehr. Innerhalb einer Atmosphäre wäre es dann ganz plöde das Ding so weit aussen anzubringen.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1611 am: 08. September 2020, 20:19:53 »
Das es unsinnige Positionen für ein Triebwerk gibt ist bei chemischen Triebwerken alleine schon...

Das ist doch ein reines Denkmodell, welches verdeutlichen soll, daß es von der Statik bzw. der Steuerbarkeit her eben günstigere und weniger günstige Anbringungsorte gibt. Weil das von meinem Vorredner bestritten wurde. ("Es gibt keine passiv stabilisierenden/destabilisierenden Kräfte durch den Ort des Triebwerks")

Ich habe wirklich nicht an die praktische Realisierung eines unsinnigen Konzeptes gedacht :)

Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1612 am: 09. September 2020, 09:37:23 »
@Wulf 21   Danke für die Erklärungen.


Für mich abschließend:


Es gibt die 3 Lastfälle:
- Rakete startend
- Rakete fliegend und
- Rakete landend

Ich habe immer von der Landung einer Rakete gesprochen, und ob es da nicht logischer wäre im Einflussbereich von Schwerkraft, dass die bremsverursachende Kraft oberhalb des Schwerpunktes läge.

Ich stelle es mir nur so vor, dass der Fallschirmspringer (Last) sich bei der Landung über seinem Fallschirm (Bremskraft vergleichbar mit dem Bremsstrahl der FALLENDEN Rakete) befindet, und bei der Pusteblume der Samen  oberhalb des bremsenden "Flusels" läge.

Andererseits ist es einfacher und billiger, dass das, bei der Landung, die Fallgeschwindigkeit bremsende Raketentriebwerk, unterhalb des Schwerpunktes sitzt.
Die heutige millisekundengenaue Steuerungstechnik kann sogar flugunfähige Flugzeuge fliegen lassen. -Da sind wir mit underer Technik der Natur voraus.
Bei den ersten Raketen war die Steuerungstechnik noch nicht so weit, und die Raketen sind reihenweise "aus dem Ruder" geflogen.

Der Artist im Zirkus kann den langen Stab mit dem stabilisierenden Gewicht am oberen Ende des Stabes  müheloser balancieren als ohne einer Last 
  .....deshalb das schwere Gewicht an der Spitze des Starship???... (Der leichtere lange Abschnitt der fast leeren landenden Rakete lässt sich leichter um das schwere Gewicht (Trägheit der Masse) "balancieren").

https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fwww.imaginata.de%2Ffiles%2Fbalance-staebe.pdf&psig=AOvVaw0seWAZRApAZUwQZ9I5cd4Z&ust=1599724263258000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCPDPmLzL2-sCFQAAAAAdAAAAABAE
Alle sagten: es funktioniert nicht.
Dann kam einer und machte es.

McPhönix

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1613 am: 09. September 2020, 11:44:18 »
Zitat
Der Artist im Zirkus kann den langen Stab mit dem stabilisierenden Gewicht am oberen Ende des Stabes  müheloser balancieren als ohne einer Last 

"Leichter" bedarf aber der Definition. Es ist beim Artisten der Zeitgewinn, um zu reagieren (Masseträgheit) versus dem, was er mühelos tragen kann (Gewicht).

Bei der Rakete spielen diese Überlegungen keine Rolle, weil man damit klarkommen muß, was man erreichen will, eingerechnet den (Material)Aufwand dazu.
Man wird also keineswegs leichtere Satelliten durch ein Gewicht ergänzen oder die abnehmende Tankfüllung irgendwie immer am oberen Tankdeckel halten.
Triebwerke oben (wie bei dem aus Würsten geformten Raumschiff) bringen mehr Probleme (Zusatzversteifungen, Isolation etc.) als Nutzen.
Wie hier schon gesagt wurde, ist die heutige Steuerungstechnik + ausreichend sicherer Schwenkmechanik den Anforderungen gewachsen, wenn nicht sogar voraus.
So gesehen dient auch der Betonklotz nicht dazu, um die Reaktionszeit zu vergrößern, sondern um mit einem dem Ziel annähernd Ähnlichen Gebilde testen zu können.

Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1614 am: 27. September 2020, 07:25:40 »
https://twitter.com/elonmusk/status/1309943983733272576

Die Klappen werden reine elektrisch angetrieben.

Ich hätte eher auf hydraulisch getippt. Andererseits hat Musk eine Firma in der Hinterhand die sich wie keine andere mit hochbelasteten E-Motoren auskennt - verständlich dass er es damit versucht.

Dennoch dürften die Kräfte auf die Klappen gigantisch sein. Die Motoren werden hohe Übersetzungen benötigen. Ich bin gespannt wie sich die Motoren und besonders Getriebe bei den Tests schlagen.

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Offline Klakow

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1615 am: 27. September 2020, 11:09:47 »
Ein passendes Getriebe auszulegen dürfte recht einfach sein, die benötigten Kräfte kann man sicher gut berechnen. Was sicher viel Arbeit macht ist der Temperaturbereich in dem das Triebwerk arbeiten muss, aber das wird eher einfach im Vergleich zum Raketenkörper mit 304L.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1616 am: 27. September 2020, 13:06:16 »
Die Motoren werden hohe Übersetzungen benötigen.

Hohe Übersetzungen kann man leicht mit einem Schneckengetriebe oder sogar der Einfachvariante Schraube / Mutter hinbekommen. (Wagenheberprinzip) Das ist platzsparend, leicht und billig.  Die Verstellung ist aber natürlich langsam.

Ich bin eher gespannt darauf, ob dann die Verstellgeschwindigkeit ausreichend sein wird, um eine stabile Fluglage hinzubekommen. Das wird sicher eine Abstimmung brauchen, man wird ja nach dem ersten Flug sehen, wo es geklemmt hat.

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Offline m.hecht

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1617 am: 27. September 2020, 15:15:59 »
Ich bin eher gespannt darauf, ob dann die Verstellgeschwindigkeit ausreichend sein wird, um eine stabile Fluglage hinzubekommen.

Die Verstellgeschwindigkeit in der Skydive-Phase sollte noch das Einfachste sein. Beim Belly-Flip müssen vor allem die Flügel am Heck möglichst schnell angelegt werden.

Wird sehr interessant das zu sehen...


Mane

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Offline m.hecht

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1618 am: 27. September 2020, 15:17:48 »
Es gibt ein Animation eines 150m SuperHeavy Hops. Was für ein Monster.




Mane

Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1619 am: 27. September 2020, 16:25:57 »
Dennoch dürften die Kräfte auf die Klappen gigantisch sein. Die Motoren werden hohe Übersetzungen benötigen. Ich bin gespannt wie sich die Motoren und besonders Getriebe bei den Tests schlagen.

Fly by wire ist ja nun schon ein ganzes Weilchen nichts neues mehr. Selbst die Focke-Wulf 190 im zweiten Weltkrieg wurde schon so gesteuert. Also aus der Ecke sind eher keine Überraschungen zu erwarten.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1620 am: 27. September 2020, 17:04:56 »
Die Verstellgeschwindigkeit in der Skydive-Phase sollte noch das Einfachste sein. Beim Belly-Flip müssen vor allem die Flügel am Heck möglichst schnell angelegt werden.

Zum "Anlegen der Ohren" beim Belly-Flip könnte man eigentlich auch den Fahrtwind nutzen, man bräuchte nur irgend eine Verbindung zum Antrieb (geteilte Mutter?) freigeben. Und die Sache gut dämpfen, damit die Flaps den Tank nicht zerdeppern und dann selbständig landen ;)

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Offline alepu

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1621 am: 27. September 2020, 23:06:01 »
Ich bin eher gespannt darauf, ob dann die Verstellgeschwindigkeit ausreichend sein wird, um eine stabile Fluglage hinzubekommen.

Die Verstellgeschwindigkeit in der Skydive-Phase sollte noch das Einfachste sein. Beim Belly-Flip müssen vor allem die Flügel am Heck möglichst schnell angelegt werden.

Bin mir jetzt nicht ganz sicher was du uns sagen willst und ob du dann damit auch recht hast.
Soweit ich den Landevorgang verstehe, ist ein "möglichst schnelles Verstellen der Flügel am Heck" beim Übergang von der Skydive-Phase in den senkrechten Endlandean*flug* (Belly-Flip?) eher kontraindiziert, da es dann zu einer starken Überreaktion kommen würde, die erst wieder vollkommen ausgeglichen werde müßte, bevor das Schiff senkrecht aufsetzen könnte.

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Offline alepu

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1622 am: 28. September 2020, 07:20:43 »
Sehr schöne Zusammenfassung der Aktivitäten während der letzten Woche von Chris Berger.

https://nasaspaceflight.com/2020/09/starship-sn8-test-series-first-super-heavy/

Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1623 am: 28. September 2020, 07:40:26 »
Dennoch dürften die Kräfte auf die Klappen gigantisch sein. Die Motoren werden hohe Übersetzungen benötigen. Ich bin gespannt wie sich die Motoren und besonders Getriebe bei den Tests schlagen.

Fly by wire ist ja nun schon ein ganzes Weilchen nichts neues mehr. Selbst die Focke-Wulf 190 im zweiten Weltkrieg wurde schon so gesteuert. Also aus der Ecke sind eher keine Überraschungen zu erwarten.

Wir reden aneinander vorbei! Was bitte hat mein Beitrag mit fly by wire zu tun? Es ging mir um Krafterzeugung und Übertragung in einem Ausmaß das auch nicht vergleichbar ist mit dem Fahrwerksantrieb einer FW190.

Vergleiche mit Flugzeugen passen hier sowieso nicht mehr. Hinsichtlich der Größenordnung der entstehenden Kräfte gibt es in Flugzeugen keine vergleichbare Anwendung zur Steuerung der Klappen am Starship. Die Klappen sind keine herkömmlichen Steuerflächen mit laminarer Strömung sondern reine Widerstandsflächen. Die gesamte Auftriebskraft liegt dabei auf dem Aktuator! Das Prinzip wäre eher mit einem Flugzeug vergleichbar bei dem die Tragflächen nicht fest am Rumpf verbunden sind sondern beweglich über ein Gelenk + Aktuator. Die Auftriebskraft der Tragfläche müsste von dem Aktuator getragen werden(!!) Wir sprechen hier über andere Größenordnungen als die Kräfte die an den Steuerflächen entstehen. Zusätzlich dürften die Starship Klappen enorme Ablösungen generieren und dementsprechend Druck/Lastgradienten. Das addiert sich zu den statischen Lasten.

Übrigens werden selbst heute die primären Steuerflächen an allen großen Passagierjets (mit Fly by wire) hydraulisch bewegt. Man versucht seit Jahren sie durch rein elektrische Systeme zu ersetzen – ohne Erfolg. Wo es auf die Kombination von hohen Kräften, Schnelligkeit und Zuverlässigkeit ankommt sind hydraulische Systeme nach wie vor aktuell.

Ich sage nicht dass es elektrisch nicht geht! Und wenn es jemand hinbekommt dann SpaceX mit der Unterstützung von Tesla. Aber so easy peasy wie einige es glauben wird es nicht und es würde mich nicht wundern wenn der Bereich noch den einen oder anderen RUD produziert.

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Offline m.hecht

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #1624 am: 28. September 2020, 08:42:32 »
Ich bin eher gespannt darauf, ob dann die Verstellgeschwindigkeit ausreichend sein wird, um eine stabile Fluglage hinzubekommen.

Die Verstellgeschwindigkeit in der Skydive-Phase sollte noch das Einfachste sein. Beim Belly-Flip müssen vor allem die Flügel am Heck möglichst schnell angelegt werden.

Bin mir jetzt nicht ganz sicher was du uns sagen willst und ob du dann damit auch recht hast.
Soweit ich den Landevorgang verstehe, ist ein "möglichst schnelles Verstellen der Flügel am Heck" beim Übergang von der Skydive-Phase in den senkrechten Endlandean*flug* (Belly-Flip?) eher kontraindiziert, da es dann zu einer starken Überreaktion kommen würde, die erst wieder vollkommen ausgeglichen werde müßte, bevor das Schiff senkrecht aufsetzen könnte.

In allen Animationen die es aktuell gibt geht man davon aus, dass die Flächen am Heck angelegt werden um das Heck nach unten zu drücken. Dann werden die Triebwerke gezündet um die Drehung abzufangen und das Schiff für die Landung weiter zu bremsen.

Du hast aber recht, ich weiß nicht ob das von SpaceX so gemacht werden wird. Wenn aber doch, dann spart jede Sekunde Treibstoff, in der das Schiff länger in der Skydive-Position (also in der Waagrechten) bleiben kann. Je schneller die Flächen am Heck bewegt werden können, um so später kann mit dem Belly-Flip begonnen werden.

Wir werden sehen wie sie es machen wollen. Ich denke diese Animation zeigt das Belly-Flip Manöver ziemlich gut, wobei ich nicht glaube dass die Steuerflächen am Heck so schnell einklappen wie bei 1:24 zu sehen.



Es könnte natürlich auch sein, dass sowohl das Drehen des Schiffes in die Senkrechte als auch das Abfangen dieser Drehung ausschließlich mit den Triebwerken gemacht werden wird. In diesem Fall ist die Verstellgeschwindigkeit der Flächen für das Belly-Flip egal, kostet aber Treibstoff.

Mane