Big Falcon Hopper - Prototyp in Boca Chica

Diese Projekt ist verleichbar mit der Saturn-V und man benötigt sicherlich 5000 - 10000 Mann um hier
in einem angemessenen Zeitraum (10 Jahre) vorwärts zu kommen.

Am Apollo-Programm haben bis zu 400.000 Leute gleichzeitig gearbeitet

Kelvin hat bereits darauf hingewiesen, dass es um 2 völlig unterschiedliche Materialien geht. Die Edelstahlhülle besteht aus einer Legierungsgruppe "Alloy 300", die handelsüblich ist und je nach Zuschlagstoffen auf bestimmte Eigenschaften optimiert werden kann.

Was SpaceX nach der Aussage von E. M. neu entwickelt hat, ist das Material "SX500", das in den Raptoren eingesetzt werden soll.

Hier hat jemand die diversen SpaceX-Aussagen ausgewertet, was bei CENAP veröffentlicht wurde (englisch):

https://www.hjkc.de/_blog/2018/12/25/11618-raumfahrt-musk-teases-new-details-about-redesigned-next-generation-launch-system/

Mittlerweile bin ich sehr skeptisch was das ganze BFR-Projekt anbelangt.
Wenn man jetzt noch nicht weiß welche Materialen man verwenden will bzw. sie ständig wechselt,
dann wird das eine verdammt lange Entwicklungszeit werden.
Zumal man auch viel zu wenig Personal zur Verfügung hat bzw. kein Geld um dieses aufzustocken.
Diese Projekt ist verleichbar mit der Saturn-V und man benötigt sicherlich 5000 - 10000 Mann um hier
in einem angemessenen Zeitraum (10 Jahre) vorwärts zu kommen.

Bei mir ist es andersherum - seit der Abkehr von der CFK Bauweise bin ich wieder viel zuversichtlicher. Damit kennen sich die vorhandenen Leute aus, es ist dann wie bei einem erfahrenem Klavierspieler: auch wenn er das neue Stück noch nicht kennt, es wiederholt sich doch alles irgendwo. Und man muß nicht im fortgeschrittenem Alter auf einmal mit dem Mundstück einer Tuba kämpfen.

Der Start dürfte keine großen Überraschungen mehr bringen, und mit dem Landen aus dem Orbit kann man ja vorsichtig anfangen, mit niedriger Materialbelastung. Und dann die thermische Belastung der Hülle langsam steigern, und damit die reale Nutzlast erhöhen. Und man kann ja sogar das gelandete Ding analysieren und etwas modifiziert und weiter ausgebaut wiederverwenden. Davon konnten doch die Saturn-V Leute nur träumen. (Und die Zahlen - die sind geduldig und waren es auch damals.)

Zitat von: MarsMCT am 26. Dezember 2018, 06:19:56

... Für die vorgesehenen Flüge genügen die Innentanks. Die kann man in Hawthorne bauen und auf dem neuen Teststand in McGregor testen, bevor sie in die Hülle in Boca Chica eingebaut werden.

Klar, kann man, aber ist das auch wirklich nötig? Vielleicht hat ja der untere Teil des "Wasserturms" schon zwei Zwischenböden und eine vertikale Trennwand, so daß kein weiterer Tank notwendig ist. Oder man hängt irgendwelche gebrauchten Tanks rein. Die richtigen, späteren, dürften heute noch "auf dem Brett" sein. Oder/und nur zusammen mit der richtigen Hülle denkbar. Wenn man hier nicht aufs Gewicht achten muß, sind keine besonderen Klimmzüge nötig.

Es geht hier ja wirklich nur um eine preisgünstige Möglichkeit, die komplette "Schwebesteuerung" auszutesten, bevor man ihr den teuren ersten Prototypen anvertraut.

Sie könnten eine Falcon 9 zweite Stufe nehmen. Methan dürfte der RP-1 Tank aushalten. Sie könnten mit Aluminium allerdings keinen heißen Sauerstoff als Druckgas verwenden, da müßten sie vorläufig Helium benutzen. Daß sie den Wasserturm direkt mit Treibstoff befüllen, schließe ich aber aus. Ein Teststand für diese Stufe in McGregor ist weit fortgeschritten.

Mittlerweile bin ich sehr skeptisch was das ganze BFR-Projekt anbelangt.
Wenn man jetzt noch nicht weiß welche Materialen man verwenden will bzw. sie ständig wechselt,
dann wird das eine verdammt lange Entwicklungszeit werden.
Zumal man auch viel zu wenig Personal zur Verfügung hat bzw. kein Geld um dieses aufzustocken.
Diese Projekt ist verleichbar mit der Saturn-V und man benötigt sicherlich 5000 - 10000 Mann um hier
in einem angemessenen Zeitraum (10 Jahre) vorwärts zu kommen.

Du siehst das vollständig falsch, jeder Schritt von SpaceX ist zur Verbesserung gedacht und meist funktioniert es auch.
Ich erinnere mich noch an viel sehr lebhafte Diskussionen hier, "geht nicht, geht nie oder maximal in 50% der Fälle", fast alles hat sich als falsch erwiesen.
Wenn die beiden Legierungen grundlegende Probleme gelöst haben, dann kann man davon aus gehen das dem wirklich so ist.
Das es einfacher ist Tank- bzw. den Core aus Blechen zusammen zu schweißen, anstatt eine Kohlefasserkonstruktion zu bauen ist jedem Klar der sich nur ein wenig damit auseinander gesetzt hat.
Anders als zu Apollozeiten braucht man dazu keine Anlagen zu entwickeln, das gibt es alles schon.
Du brauchst heute keine 10000 Leute mehr um sowas zu bauen, außer du machst alles wie in den Sechzigern.
Wenn du es von Boeing machen lässt hast du vielleicht sogar recht.

Zum Zeitplan kann man sagen, daß nicht nur Elon Musk, sondern auch Gwynne Shotwell da sehr optimistisch ist. Sie sieht 10 Jahre bis zur ersten bemannten Mars-Landung als Obergrenze, nicht als Untergrenze.

Der Materialwechsel sieht nur so plötzlich aus. Sie haben mit Sicherheit an beiden Varianten parallel gearbeitet. Wenn ich einen Risikofaktor sehe dann ist es die Kühlung mit Methan beim Wiedereintritt. Wenn das nicht klappt, kostet es sie 1-2 Jahre. Der Aufwand für Aufarbeitung würde auch steigen. Aber auch da machen sie Parallelarbeit. Sie arbeiten sicher schon länger an der Idee mit Methan-Kühlung und sie verwerfen PicaX oder TUFROC als Alternative deshalb nicht.

Sie arbeiten sicher schon länger an der Idee mit Methan-Kühlung und sie verwerfen PicaX oder TUFROC als Alternative deshalb nicht.

Mal was anderes, kann man schätzen was man an Gewicht spart, wenn man den Hitzeschild aus PicaX weg lässt? Ich meine das Zeug für eine BFR wiegt doch auch sicher ein paar Tonnen. Drunter braucht es auch eine Trägerstruktur. Beim neuen Entwurf auf Edelstahlbasis ist der Hitzeschild quasi teil der tragenden Struktur. In wie weit könnte das das Mehrgewicht des Stahlentwurfs ausgleichen? Hat da jemand mehr Hintergrundwissen um eine grobe Schätzung abzugeben?

Mal was anderes, kann man schätzen was man an Gewicht spart, wenn man den Hitzeschild aus PicaX weg lässt? Ich meine das Zeug für eine BFR wiegt doch auch sicher ein paar Tonnen. Drunter braucht es auch eine Trägerstruktur. Beim neuen Entwurf auf Edelstahlbasis ist der Hitzeschild quasi teil der tragenden Struktur. In wie weit könnte das das Mehrgewicht des Stahlentwurfs ausgleichen? Hat da jemand mehr Hintergrundwissen um eine grobe Schätzung abzugeben?

PicaX hat etwa die Dichte von Balsaholz. Bei 55m Höhe und dem halben Schiff bedeckt mit 10cm PicaX sind das grob gerechnet 15t. Nur das Material, direkt auf den Tank geklebt.

@ MilleniumPilot: Welches bayrische Spielzeug meinst du?

das da

Man findet auch gelegentlich in Fachartikeln Hinweise darauf, dass SpaceX sehr wohl eine eigene Entwicklungsabteilung fuer Werkstoffe hat. Ich glaube mal gelesen zu haben, dass da sogar eine echte Koryphäe mit im Boot sitzt. Gleichwohl ist es richtig, dass SpaceX nicht SX300 oder 500 erfunden hat. Das sind Superlegierungen z.B. aus dem Flugzeugbau, speziell fuer Triebwerke, die es schon seit Jahren gibt. SpaceX modifiziert und entwickelt diese Legierungen weiter. Das ist sehr wohl wissenschaftliche Arbeit und Metallurgie made by SpaceX. Ich vermute, dass man bei der Suche nach dem heiligen Gral fuer die Raptoren irgendwann festgestellt hat, dass diese Legierungen auch als Hitzeschild in einer tragenden Konstruktion funktionieren koennen. Dass da jetzt die Twitterorgie von E.M. unterwegs ist, bedeutet imho nicht, dass man zu der Erkenntnis zwischen Advent und Weihnachten kam, sondern einfach eine Entscheidung zu Gunsten von SX300/500 getroffen hat.

Zitat von: Kelvin am 26. Dezember 2018, 09:37:33

Daher vermute ich stark, daß die Werkstoff-Neuentwicklung für Raptor nichts, nichts, nichts mit der/den Legierung(en) für Bleche, für den Mantel, oder Behälter zu tun hat.

Das hat EM ja schon bestätigt. Sie haben zwei Legierungen entwickelt. Die eine, die im Raptor verbaut werden soll (diese ominöse 500er Legierung) und eine speziell für die Außenhaut, welche eine spezielle 300er sein soll. Das sind Hochtemperatur Edelstahllegierungen.

Interessant, dass sich wieder was tut!

Ich vermute im Gegensatz zu den hochtemperatur-sauerstoffbeständigen SX500 beschreibt 300 die Gruppe handelsüblicher "langweiliger" 300-series Edelstähle.
304 (1.4301), 304L (1.4307) oder der hier eher übliche 321 (1.4541) sind "A2" Edelstähle, 316 (1.4401) bzw. 316L (1.4404) oder der hier eher übliche 316Ti (1.4571) sind "A4" Stähle. Gute Übersicht gibt diese PDF. Edelstähle sind besser als Alu(legierungen) sowie regulären C-Stählen bei höheren Temperaturen, aber bei weitem keine Hochtemperaturstähle.

Die Materialeigenschaften hängen sowohl von der Zusammensetzung (Grundstoff sowie Legierungszusätze), aber auch von der nachfolgenden Bearbeitung. Pulversintern wie beim Laserdruck ergibt erstaunlich hohe Festigkeitswerte und erreicht höhere Dehngrenzen als Schmiedeteile erreichen, insbesondere bei nachfolgender Wärmebehandlung! Die Zähigkeit jedoch streut stark und kann lokal deutlich geringer sein als bei vergleichbaren, aus dem vollen Schmiedeteil gedrehten Objekten! Im Vergleich zu gewalzten Platten erreichen additiv gefertigte Prüfstücke jedoch schlechtere Werte. Einfache Geometrien wie Tanks sind seit viele Jahrzehnten bereits sehr optimiert, ich bezweifle dass additive Verfahren hier gewinnen (Carbonfasern dagegen können das besonders gut, da deren Zugfestigkeit erheblich (!!!) höher als die der besten Stähle ist - bei geringerem Gewicht) . Sehr schwierig ist Schweißen von additiv an zerspanend gefertigte Bauteile. 

PS: irgendwo las ich gerade 317. Das ist ein eher seltener Stahl mit geringfügig besseren Korrosionseigenschaften. Es gibt aber hunderte bessere Legierungen, welche 317 in jeglicher Hinsicht übertreffen, inklusive Kosten.

Zitat von: rok am 26. Dezember 2018, 08:57:02

@ MilleniumPilot: Welches bayrische Spielzeug meinst du?

das da....

Das wundert mich kein Grad Kelvin, das ist vermutlich einer der größten Aktivposten, gute Geräte für alle möglichen Anwendungsfälle.

Ich hatte Mal von einem Projekt/einer Idee gehört, beim Wiedereintritt Gase nach außen vor das Hitzeschild zu pumpen und so durch weitere thermische Isolierung das Hitzeschild zu entlasten.

Fühlt sich hier jemand an etwas erinnert und könnte mir da weiter helfen?
Denn so ein System wäre wohl auch noch eine Sinnvolle Zweitverwertung für das erhitzte Methan (wenn den die zusätzliche Komplexität nicht negativ überwiegen).

Ich hatte Mal von einem Projekt/einer Idee gehört, beim Wiedereintritt Gase nach außen vor das Hitzeschild zu pumpen und so durch weitere thermische Isolierung das Hitzeschild zu entlasten.

Fühlt sich hier jemand an etwas erinnert und könnte mir da weiter helfen?
Denn so ein System wäre wohl auch noch eine Sinnvolle Zweitverwertung für das erhitzte Methan (wenn den die zusätzliche Komplexität nicht negativ überwiegen).

Das DLR hatte ein Projekt mit den Namen SHEFEX (Sharp Edge Flight Experiment) gehabt.
Dort wurden verschiedene Materialen und Verfahren für den Wiedereintritt einer Raumkapsel getestet u.a. eine aktive Kühlung für den Hitzeschild.

https://de.wikipedia.org/wiki/Sharp_Edge_Flight_Experiment
https://de.wikipedia.org/wiki/SHEFEX_II

Ich tu jetzt einfach mal beten, dass genau das eintrifft. Klingt irgendwie zu gut um wahr zu sein.

https://mobile.twitter.com/elonmusk/status/1078180361346068480

Ich tu jetzt einfach mal beten, dass genau das eintrifft.

Eine göttliche Intervention halte ich für unwahrscheinlich. 

Ich tu jetzt einfach mal beten, dass genau das eintrifft. Klingt irgendwie zu gut um wahr zu sein.

https://mobile.twitter.com/elonmusk/status/1078180361346068480

Konkret die Einschätzung von Elon, daß StarShip mit 60% Wahrscheinlichkeit noch 2020 das erste mal den Orbit erreicht?

Das scheint mir kein unüberwindliches Problem zu sein.  Es ist ja noch vollkommen unabhängig davon, ob die Wiedereintrittsproblematik gut oder schlecht angegangen / gelöst wird. Und wie vollständig zu dem Zeitpunkt der Prototyp sein wird. Eine startfähige Hülle mit Antrieb zu bauen ist doch kein Problem heute.  Richtig spannend wird es erst danach, mit dem Wiedereintrit. Dort beginnt dann erst das richtige Neuland.

Allein die Startrampe in 2 Jahren zu bauen scheint mir nicht realistisch. Ich glaube nicht an 2020.

Allein die Startrampe in 2 Jahren zu bauen scheint mir nicht realistisch. Ich glaube nicht an 2020.

Wie aufwändig muß den eine Startrampe für ein Gerät sein, welches prinzipiell auf dem Mars ganz ohne Startrampe auskommen muß?

In Verbindung mit dem Booster braucht man schon eine Startrampe. Für Single Stage to Orbit könnte geht es sicher ohne.

In Verbindung mit dem Booster braucht man schon eine Startrampe. Für Single Stage to Orbit könnte geht es sicher ohne.

Genau. Ich gehe davon aus, daß der von Elon angenommene erste Orbit-Flug ein "Single Stage to Orbit" sein wird. Keine Nutzlast und unvollständiger Ausbau (z.B. keine Luftaufbereitungsanlagen, Kabinen usw.) machen das vermutlich auch bei einem noch nicht endgültigen Entwicklungsstand der Raptoren möglich. So kann man frühzeitig den eingeschlagenen Weg überprüfen, ohne unnötig zu viel zu riskieren. Und benötigt auch keine "richtige" Startrampe mit Turm und keinen Booster, der zu dem Zeitpunkt vermutlich auch noch nicht verfügbar sein wird.

Der bewährte Entwicklungspfad bei SpaceX ist doch immer der gewesen, daß man Schritte unternimmt, die für sich bereits sinnvoll sind. Nicht nur technisch, auch im Sinne der Amortisiereng. Auf deren Basis man dann weitere Entwicklungsschritte ansetzen und austesten kann. Man muß nicht alles auf eine Karte setzen.

Das SpaceShip ohne eine echte energiesparende Rückkehrfähigkeit ist notfalls auch dann für bestimmte Aufgaben verwendbar. Mit dieser Fähigkeit ist es aber natürlich deutlich universeller. Erst recht mit einem zusätzlich verfügbaren Booster, Tanker usw. Der Schaden ist, wenn man in einem Entwicklungsschritt stecken bleibt, begrenzt. Man kann u.U. auch dann Einnahmen erzielen. Und gewinnt Zeit, die aufgetretenen technischen Probleme zu lösen.

Es gibt einfach keine Garantie, daß alles klappt. Wenn man darauf wartet, daß man die Garantien bekommt, geht die Entwicklung in dem Tempo voran, wie sie in den letzten 40 Jahren voran ging. Wenn man dennoch anfängt, öffnen sich oft neue Perspektiven und Wege. Leben ist immer ein Risiko, wenn man es minimieren möchte, muß man sich eben eine ruhigere Aufgabe suchen. 

Wo genau soll denn die Startrampe gebaut werden, weiß man das bereits?

Wo genau soll denn die Startrampe gebaut werden, weiß man das bereits?

Es gibt noch keine Entscheidung, soweit bekannt. Es gibt 3 Möglichkeiten. Bauen können sie alle in der nötigen Zeit. Genehmigungen sind ein Problem.

Boca Chica, aber da gibt es ein Problem mit der Genehmigung, selbst wenn Boca Chica Village geräumt wird. Dafür müßten auch Gesetze von Texas geändert werden. Starlink Satelliten können von da auch nicht gestartet werden.

LC-39A. Das sollte im Prinzip gehen, das Pad war für die NOVA Rakete ausgelegt und die Grenzen hält SuperHeavy ein. Aber ich weiß nicht ob NASA da ein Mitspracherecht hat. Sie wären sicher nicht glücklich.

Teststarts können von Boca Chica durchgeführt werden. Auch für Super Heavy mit 7 installierten Triebwerken, nicht vollgetankt mit allen Triebwerken.

Ich glaube fast, das wahrscheinlichste ist eine Startplattform im Meer. Dafür wären Genehmigungen nicht so schwierig.

Ich glaube nicht das SpaceX eine herkömmliche Konstruktion einer Startrampe entwickeln und bauen wird, sie werden neue effizientere Wege suchen und finden.
Das fängt vielleicht schon mit dem Startturm an, ich würde da vielleicht bei einem Hersteller Windenergieanlagen anfragen, deren Türme sind sehr hoch und sind in der Lage sehr große Windräder mit ihrem gesamten Aufbau (>500t) und sehr hohen Windlasten zu tragen.
Der Vorteil ist das es diese schon gibt und sie werden schon lange intensiv genutzt.
Hiermit das unbetankte Starship auf den Booster zu heben sollte recht leicht machbar sein. Das Ding hält vermutlich auch mal einen Bums aus und fällt nicht sofort um.
Weiterhin ist viel Platz im inneren für Aufzüge usw. nur ein Windrad sollte man nicht auch noch montieren.
Da bleibt dann vor allem der Flammgraben mit den ganzen Erdarbeiten übrig.
Mich würde es wundern wenn SpaceX nicht eh schon auf so eine Idee gekommen ist.

@MarsMCT:
Ich denke das es Boca Chica wird, niemand der etwas mehr Verstand hat würde die Gelegenheit in den Wind schlagen das Starship von dort zum Mars startet.
Es ist doch wohl klar was das für eine Bedeutung haben würde, das könnte dem Cap leicht den Rang ablaufen.
Wenn dabei zusätzliche Arbeitsplätz entstehen, könnte es für die ganze Region einen gigantischen Aufschwung bedeuteten.
Bis auf gewisse Umweltverbände natürlich, die sind aber eh dagegen, egal wo.