Big Falcon Hopper - Prototyp in Boca Chica

In diesem Thread soll es um den mutmaßlich ersten Prototypen des Space X Starship gehen, der derzeit (03.01.2018) an der Montagehalle in Boca Chica gebaut wird und für Testflüge eingeplant ist.
Dafür wurden von mir als Moderator noch entsprechende Posts aus dem allgemeinen Starship Thread heraus hier her kopiert.



Laut Elon Musk [1] ist nach den ersten Flügen dieses "test vehicles", im März oder April, mit einer vollen Präsentation zum Stand der Dinge beim Starship zu rechnen:


Im selben Twitterverlauf wird bestätigt, dass dies ein Testprogramm ähnlich des Grasshopper-Programms wird. [Frage: "Like SpaceX's grasshopper program prior to F9 landing attempts. Starship will undergo similar launch/landing phase." Antwort: "Exactly"]

Quellen:
Twitter: [1] https://twitter.com/elonmusk/status/1076608579652616192
reddit (u.a. in reddit.com/r/spacex ): https://www.reddit.com/r/spacex/comments/a73b8m/construction_progress_at_boca_chica/
nsf: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=47022.0
genereller Starship Thread: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=15638.new#new

gez. Sensei
(aus Gründen der Forentechnik musste ich diese vorangestellte Erklärung in Tobis Post editieren. Ich bitte dies zu entschuldigen.)

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Das ist dann wohl der BFS Hüpfer?

Ich bleib dabei, das ist im Leben keine Flughardware. Schon die Tuer oder das Tor ergeben keinen Sinn. Die Art, wie man das Blech verschweißt. Weiß der Teufel was das ist, aber das fliegt nie und nimmer.

Ich denke, das wird ein Mockup. Man kann zwar eigentlich alles auch mit 3D-CAD machen, aber ein 1:1-Modell erleichtert die "Inneneinrichtung" eines solchen Monsters sicher gewaltig. Man kann z.B. schon fertige Komponenten in so einem Teil erproben. Ich erinnere auch an die Geschichte mit den Kabelbäumen im A380, die dank irgendwelcher Versionsunterschiede in der CAD-Software dann nicht passten.

Der Stahl ist "300 Series Austenitic Steel"
http://www.pennstainless.com/stainless-grades/300-series-stainless-steel/

Vielleicht der hier?

Type 317
    More resistant to general corrosion and pitting/crevice corrosion than the conventional chromium-nickel austenitic stainless steels. These alloys offer high tensile strength at elevated temperature

Actually, the only significant design element in common with early Atlas is stainless steel & we’re using a different alloy mix. I super ♥️ 300 Series Stainless!

https://twitter.com/elonmusk/status/1076608579652616192

Austenit = kubisch flächenzentriert

I will do a full technical presentation of Starship after the test vehicle we’re building in Texas flies, so hopefully March/April

Starship Demonstrator soll im März/April fliegen laut Elon.

Das ist wirklich irre....

Alsoo.. Soll das oben jetzt wirklich der Demonstrator sein?! 

Hätte jetzt eher erwartet, dass dieses Ding als Testobjekt für das handling in Brownsville genutzt werden soll.

Der Stahl ist "300 Series Austenitic Steel"
...
Austenit = kubisch flächenzentriert

Ich würde gerne nur noch ergänzen, daß es sich bei "300 Series" um eine breite Familie unterschiedlicher Legierungen handelt, mit unterschiedlichen Eigenschaften und unterschiedlicher Eignung zur Herstellung von Halbfertigprodukten. Bei manchen gängigen Sorten liegt z.B. eine Hochtemperaturfestigkeit von ca. 1000°C vor. Verwendet wird sicher eine Mischung verschiedener Sorten, für den temperaturbelasteten Mantel (Blech) eine andere als z.B. für innenligende Aussteifungen aus Profilmaterial. Es ist auch wahrscheinlich, daß es auch spezielle Legierungen gibt, die nicht in den Normlisten vertreten sind. Hier ist z.B. eine solche Normliste mit dazugehörigen DIN Bezeichnungen.

users.fs.cvut.cz/libor.benes/vyuka/matscienceii/Steel_grades_equivalence_table.pdf

...
...

Das rechte Teil ist nicht nur hochglanzpoliert. Durch den unteren Bereich kann man sogar durchsehen: Das ist dann die große Fensterfront des BFS-Mockups.

Gruß
Peter

Und der Raptor Motor welcher "radikal" redesignt ist wird nächstes Monat getest.

Yes. Radically redesigned Raptor ready to fire next month.

Yes, full flow, gas-gas, staged combustion. Will take us time to work up to 300 bar. That is a mad level.

https://twitter.com/elonmusk/status/1076616737020231681

Ich bin schwer überrascht das sie da wirklich an Flughardware arbeiten.

Ich bin schwer überrascht das sie da wirklich an Flughardware arbeiten.

Naja, das Schweben auf dem Strahl ist ja kein richtiger Flug. Und "Flughardware" ist ein Begriff, der in diesem Fall viel zu viel Respekt erzeugt. Hier würde ja ein eckiger Betonklotz mit der richtigen Masseverteilung auch ausreichen.

Es geht ja nur darum, die Software und die Steuerungshardware bei realistischen Bedingungen aneinander zu gewöhnen Ohne große Kosten, speziell auch wenn es mal schiefgeht, was ja leicht passieren kann. Mir gefällt dieses Vorgehen sehr, und befürchte auch, daß das bei einer üblichen Auftragsentwicklung zu ganz anderen unnötigen Kosten / Ausgaben geführt hätte. Da würde man dafür vermutlich zuerst eine Halle mit Reinraum bauen...

Ich vermute stark, dass man nur die Außenhülle baut. Tanks, Triebwerk und Elektronik sind extra Bauteile, die noch innen eingesetzt werden müssen.

Viel interessanter finde ich die Festigkeit derStahllegierung, die ist nämlich nur auf Aluminiumlevel (ok auf höherer Temperatur), wiegt aber statt 2.7 eher 7.8. Das ist fast das dreifache...

Allerdings erwähnt Musk den Knickfall auf die die Struktur ausgelegt ist. Wenn man von Eulerknicken ausgeht, dann ist die Knicklast proportional zu E*I. Da das E-Modul von Stahl 210 statt 70 für Alu ist, also 3x größer, kann das Flächtenträgheitsmoment 3x kleiner sein. Damit sollte die Wandstärke fast auch nur 1/3 wie bei Alu betragen.

Alsoo.. Soll das oben jetzt wirklich der Demonstrator sein?! 

Hätte jetzt eher erwartet, dass dieses Ding als Testobjekt für das handling in Brownsville genutzt werden soll.

Ja, so sieht es halt aus wenn man nur Millionen $ zur Verfügung hat und nicht Milliarden.
Ich denke hier wird es hauptsächlich um die Triebwerksregelung bzw. Steuerung gehen, wie damals beim Grashopper.
Kann man erkennen welchen Durchmesser der Zylinder hat?

Aber was meint EM mit "Radically redesigned Raptor"?
Wenn man "große" Änderungen an einem Triebwerk vornimmt kann man doch nicht erwarten das alles gleich funktioniert. 

Die genaue Stahl-Legierung ist ihr eigener Mix, auch wenn die Klasse als 300er Serie angegeben ist. Bleche beziehen sie von extern, Gussteile bauen sie selber.

Das Neudesign von Raptor verwendet auch eine eigene Entwicklung aus der 500er Serie. Extrem Hitze- und Sauerstoff-beständig.

Ich vermute stark, dass man nur die Außenhülle baut.

Das verstehe ich nicht. Geht es hier um das Teil welches in Brownswille gebaut wird? Das braucht natürlich keine richtige Außenhülle, es gibt ja keine Dichtigkeitsanforderungen, wesentlich geringere Festigkeitsanforderungen, keine Temperaturbelastung usw. Die Hülle hat somit nix komma nix mit der "echten" späteren Hülle zu tun. Massenmäßig sollte sie stimmen, um das Schwebe- bzw. "Balanzierverhalten" austesten zu können. Vielleicht sogar bei verschiedenen Befüllungszuständen der Tanks. Die Optik ist mehr etwas für die Fans und die Werbung, es könnte außen auch nur eine selbstklebende Aluminiumfolie sein. Beim Gewicht muß man dagegen überhaupt nicht sparen, man muß ja irgendwie das Gewicht des Teils im "landefähigen Zustand" zusammenbekommen.

Tanks, Triebwerk und Elektronik sind extra Bauteile, die noch innen eingesetzt werden müssen.

Stimmt, Triebwerke und Elektronik sind natürlich nicht Bestandteil der Hülle, aber war das schon irgendwo einmal der Fall?  Die Elektronik wird aus einem "Koffer" bestehen, den man jederzeit "abstöpseln und nachhause tragen kann". Und statt der echten Tanks kann man irgendwelche kleineren Behälter einbauen, die irgendwo übriggeblieben sind. Mit den richtigen Tanks, ob sie nun Bestandteil der Hülle sein werden oder nicht, hat man noch Zeit. Daran wird wohl gerade in der Entwicklungsabteilung gearbeitet.

Bei der Falcon 9 z.B. ist die Außenhülle auch die Tankaußenhülle.

Die genaue Stahl-Legierung ist ihr eigener Mix, auch wenn die Klasse als 300er Serie angegeben ist. Bleche beziehen sie von extern, Gussteile bauen sie selber.

Haben die tatsächlich eine eigene Gießerei? Ich dachte, daß sie statt Gußteile lieber 3D Druck verwenden. Raptor ist dafür vielleicht aber doch zu groß, oder sie lassen sich noch etwas einfallen.

Es kann aber schon sein, daß sie eine eigene Geheimrezeptur für eine austenitische Legierung haben. Bzw. abgeboten bekommen haben. Vermutlich arbeiten sie eng mit einem Stahlersteller zusammen, denn daß sie auch einen Schmelzofen, Rohstoffbeschaffung und eine Walzstraße für Bleche haben, das bezweifle ich doch sehr stark. Und der Stahlhersteller ist umgekehrt natürlich "brennend" an den Testergebnissen interessiert. Und dem Werbepotential.

Bei der Falcon 9 z.B. ist die Außenhülle auch die Tankaußenhülle.

Für die ersten Hüpfer wird es etwas anders aussehen. Was in Boca Chica gebaut wird, ist nur eine Außenhülle. Der funktionelle Teil wird sicher in Hawthorne gebaut. Entsprechend den sowieso geplanten "Header tanks", die auch be Starship innen liegen und den Treibstoff für die Landung enthalten.

Es ist jedenfalls schön zu sehen, dass es vorwärts geht und zwar mit recht großen Schritten. Nun kann man nur hoffen dass die Musk-time sich der normalen Zeit weiter annähert und die angekündigten Zeiträume halbwegs eingehalten werden.

Wenn das Teil fliegt hat er einen gewaltigen Schritt gemacht.

Bei der Falcon 9 z.B. ist die Außenhülle auch die Tankaußenhülle.

Klar, ich vermute, daß das bei BFR zumindest teilweise auch so sein wird. Macht man es nicht so, ist das Ergebnis ziemlich sicher schwerer, bringt aber nebenbei natürlich eine bessere Knicksteifigkeit. Andererseits - irgendwelche Aussteifungen braucht man vermutlich sowieso.

Aber noch einmal - aus meiner Sicht hat die Hülle + die Tanks beim Grasshopper nichts mit dem Endprodukt zu tun.

Wenn das Teil fliegt hat er einen gewaltigen Schritt gemacht.

Naja, man hat ja nur das bereits vorhandene Wissen bezüglich Schwebflug (ja, kein "echter") auf die Abmessungen und Massen des BFR + Raptor erweitert. Der Schritt ist aus meiner Sicht nicht so groß, und gerade deswegen kann man ihn schnell vorab erledigen und gleichzeitig etwas für die Motivation der Leute und Anhänger tun.

Er hat noch die Frage beantwortet, ob auch das neue Starship design Single Stage to Orbit fähig ist.

Elon: Ja, es ist, nur macht es keinen Sinn. Mit Erststufe Riesenmasse in den Orbit.

Es kann also nicht wesentlich schwerer geworden sein durch das neue Material.

Ich bin dann jetzt auch mal offiziell ueberrascht. 

Ich bin dann jetzt auch mal offiziell ueberrascht. 

Offiziell bin ich nicht überrascht. Etwas anderes hätte er nicht als Durchbruch gefeiert. Aber inoffiziell frage ich mich, wie sie das hinkriegen wollen.

Ich muss ja immer noch lachen wenn ich diese Blechdose sehe und das schon ein Testobjekt seihen soll.