Big Falcon Hopper - Prototyp in Boca Chica

Zitat von: Captain-S am 04. April 2019, 14:40:05

Wie sollen denn diese zusammengeschweißten Stahlplatten dem immensen Druck standhalten?

Welcher immense Druck denn? Die Tanks müssen nur ca. 3 bar aushalten.

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Das brings du mit dem Druck in der Brennkammer durcheinander. Aber zwischen Tanks und Brennkammer sorgen die Turbopumpen fuer diese immense Druckerhoehung. Deshalb sind diese auch mit eines der kritischsten Bauteile eines Triebwerks.

Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Das Raumfahrer.net Forum, der Ort an dem Weltbilder zertrümmert werden 

mfahrer.net Forum, der Ort an dem Weltbilder zertrümmert werden 

Hoffentlich bleibts bei Weltbildern. 

Zitat von: m.hecht am 04. April 2019, 15:08:16

Zitat von: Captain-S am 04. April 2019, 14:40:05

Wie sollen denn diese zusammengeschweißten Stahlplatten dem immensen Druck standhalten?

Welcher immense Druck denn? Die Tanks müssen nur ca. 3 bar aushalten.

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

So ein Treibstofftank bei 100 bar waere extrem schwer und wenn er explodiert, waere die N1 Explosion ein Lagerfeuer dagegen. Bei der Menge an komprimierten Treibstoff haette das schon die Sprengkraft einer Atombombe.

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Es gibt druckbetriebene Triebwerke ohne Turbopumpen. Da ist der Tankdruck höher. Z.B. die SuperDraco haben laut Wikipedia 70atm Brennkammerdruck. In dem Bereich muß der Tankdruck dann auch liegen. Das sind dann Kohlefaserverbund-Tanks.

Zitat von: Captain-S am 04. April 2019, 15:24:34

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Es gibt druckbetriebene Triebwerke ohne Turbopumpen. Da ist der Tankdruck höher. Z.B. die SuperDraco haben laut Wikipedia 70atm Brennkammerdruck. In dem Bereich muß der Tankdruck dann auch liegen. Das sind dann Kohlefaserverbund-Tanks.

Aber doch net der gesamte Tank, oder willst Du auch mein Weltbild zerstoeren? 

Zitat von: Captain-S am 04. April 2019, 15:24:34

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Es gibt druckbetriebene Triebwerke ohne Turbopumpen. Da ist der Tankdruck höher. Z.B. die SuperDraco haben laut Wikipedia 70atm Brennkammerdruck. In dem Bereich muß der Tankdruck dann auch liegen. Das sind dann Kohlefaserverbund-Tanks.

Leider nein, der Kohlefaserverbundtank ist vielleicht etwas leichter aber mehr als ein paar Bar macht der auch nicht mit.
Der Druck entsteht erst hinter den Turbopumpen. Die sind auch die kritischen Bauteile im System.

Die Triebwerke die Du meinst werden hier nicht verwendet.

Es gibt schon auch reine Tankdruckbetriebene Raketentriebwerke.

Die Firefly Alpha ist z.b. eine solche Rakete (noch nie geflogen).
Oder die Entwürfe für SeaDragon und die deutsche OTRAG

Oberstufen (Falcon1, DeltaII) und RCS würde ich da nicht wirklich zählen, da deren Tanks ziemlich klein sind. Kleine Tanks kann man auch ganz gut mit 50+ Bar betreiben.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pressure-fed_engine

Der Druck ist sicher erheblich über 3Bar, den alleine der Druck durch die Bescheinigung beim Start (>1,2G) führt zu ca. 0,15Bar/Tankmeter mit LOX und ca- 0,05Bar/Tankmeter mit LCH4.
Ich schätze mal das die Tanks über 8Bar Druck ganz unten in der BFR haben.
Auch wird das Gewicht, oder um es präziser zu sagen die Beschleunigung*Masse, sich zumindest zum Teil über den Tankdruck kompensiert.
Man vergisst leicht, dass es großteil der Flüssigkeiten im Durchschnitt so schwer wie Wasser sind und bekanntlich steigt der Wasserdruck alle 10m um ein Bar und die BFR wird sofort mit mehr als einem G abheben.

Ich denke was Sensei und Klakow schreiben, macht fuer mich mehr Sinn. Ein Teil meiner Karriere habe ich in der Hydraulik verbracht. Wer da mal die kleinen Druckspeicher gesehen hat, 30l, 300bar, da sind die Wandstaerken schon im Zentimeterbereich. Da die Wandstaerke quasi proportional mit der Groesse zunimmt, muesste ein BFR Tank bei 100bar eine geschaetzte Wandstaerke von vielleicht 50-100cm haben. Das Gewicht waere kolossal. Deswegen denke ich, 5-10bar koennen die Tanks im Normalbetrieb ab, 15-20bar duerfte die Berstbelastung sein. Aber net festnageln, das ist nur geschaetzt.

Ich denke was Sensei und Klakow schreiben, macht fuer mich mehr Sinn. Ein Teil meiner Karriere habe ich in der Hydraulik verbracht. Wer da mal die kleinen Druckspeicher gesehen hat, 30l, 300bar, da sind die Wandstaerken schon im Zentimeterbereich. Da die Wandstaerke quasi proportional mit der Groesse zunimmt, muesste ein BFR Tank bei 100bar eine geschaetzte Wandstaerke von vielleicht 50-100cm haben. Das Gewicht waere kolossal. Deswegen denke ich, 5-10bar koennen die Tanks im Normalbetrieb ab, 15-20bar duerfte die Berstbelastung sein. Aber net festnageln, das ist nur geschaetzt.

50-100cm? Knapp daneben...
https://de.wikipedia.org/wiki/Kesselformel
 Festigkeit 1000MPa
 Druck 300bar
 Radius 4.5m
-> Wandstärke s=0.135m=13.5cm
* Sicherheitsfaktoren nicht vergessen...

Es gibt schon auch reine Tankdruckbetriebene Raketentriebwerke.

Die Firefly Alpha ist z.b. eine solche Rakete (noch nie geflogen).
Oder die Entwürfe für SeaDragon und die deutsche OTRAG

Die NEXOE-1 und -2 sind ein Beispiel für bereits geflogene Raketen.

https://copenhagensuborbitals.com/missions/nexo-ii/

Oh je. Da hab ich ja mit den 3bar ganz schön was angerichtet. Da kommt man ein paar Stunden zurück und ganze Weltbilder sind zerstört.

Ich hab die 3bar übrigens von der Raptor-Zeichnung auf Wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Raptor_(rocket_engine_family)#/media/File:Raptor_Engine_Unofficial_Combustion_Scheme.svg

Klakow muss aber Recht haben. Vor allem im unteren Teil der Tanks muss der Druck höher sein. Alleine schon wegen dem Gewicht des Treibstoffs und die Beschleunigung, klar. Aber immense Drücke sind es trotzdem nicht. Ob jetzt 3bar, 6bar oder 10bar ist für mich jetzt erst einmal egal. Ich wollt Captain-S damit nur klar machen, dass der Tankdruck nicht der Brennkammerdruck ist (zumindest nicht bei den meisten Raketen). Ansonsten bräuchte man ja die Turbopumpen gar nicht.

Nur als Ergänzung zu der Antwort von Duncan Idaho: Von welchem "immensen Druck" gehen Sie denn aus? Der Druck im Tank muß ja nur sicherstellen, daß die Turbopumpen immer genug zum "Saufen" bekommen. (1..2 bar vielleicht?) Zwischen den COPV's und den Tanks ist natürlich noch ein Druckminderventil und die Tanks haben für Notfälle auch noch Überdruckventile, welcher den max.Druck im Notfall begrenzen. Bei dieser Anordnung passiert dem Haupttank auch nichts, wenn ein COPV aus irgend einem Grund platzen würde.

Beim Starship wird es keine COPVs geben, zumindest nicht so wie bei der F9. Bei der F9 wird das Gas aus den COPVs während des ganzen Fluges verwendet um die Tanks unter Druck zu halten. Je leerer die Tanks werden, desto mehr Gas aus den COPVs muss in die Tank um den Druck aufrecht zu erhalten. Beim Starship könnten COPVs nötig für den Anfangsdruck kurz vor der Zündung der Triebwerke sein (weiß nicht, ob das so ist). Danach sind sie aber nicht mehr nötig. Das Raptor hat eine Leitung pro Treibstoffkomponente, die den Druck für die Tanks liefert. Wenn das Raptor läuft, erzeugt es also selbst den Druck der für die Tanks nötig ist. In der Zeichnung oben sind die beiden Leitungen mit "GO2 bzw GCH4 tank pressurant" bezeichnet. Nötig für eine Rakete, die vom Mond oder Mars wieder starten können soll, da es dort ja nicht so einfach möglich ist, die benötigten Gase nachzutanken.

Mane

Zitat von: MarsMCT am 04. April 2019, 16:18:40

Zitat von: Captain-S am 04. April 2019, 15:24:34

Und ich dachte immer in den Treibstofftanks von Raketen herrschen Drücke von 100 bar und mehr. 
Ihr werft jetzt mein ganzes Weltbild der Raumfahrt durcheinander.

Es gibt druckbetriebene Triebwerke ohne Turbopumpen. Da ist der Tankdruck höher. Z.B. die SuperDraco haben laut Wikipedia 70atm Brennkammerdruck. In dem Bereich muß der Tankdruck dann auch liegen. Das sind dann Kohlefaserverbund-Tanks.

Aber doch net der gesamte Tank, oder willst Du auch mein Weltbild zerstoeren? 

Der ganze Tank, bzw. die Tanks, es sind mehrere, für die SuperDracos hat den Druck. Die Tanks sind aber nicht so groß, das geht schon. Sie sind, soweit ich weiß auch kugelförmig, also ideale Druckbehälter. SuperDraco haben keine Turbopumpen, die wären nicht schnell genug im Abort-Fall.

Oh je. Da hab ich ja mit den 3bar ganz schön was angerichtet. Da kommt man ein paar Stunden zurück und ganze Weltbilder sind zerstört.

Weltbilder können empfindlich sein, sowas passiert. 

Beim Starship wird es keine COPVs geben, zumindest nicht so wie bei der F9.

Stimmt. Es wird aber welche geben, für das Lagekontrollsystem. Am Anfang nur Kaltgas-Düsen. Ich bin aber sicher, dabei bleibt es nicht. Zumindest für den Schub beim Treibstoff-Transfer wird es die geplanten methalox thruster geben. So lange können die Kaltgasdüsen gar nicht feuern, bis der gesamte Treibstoff-Transfer abgeschlossen ist. Als Tank für druckgespeiste methalox thruster kommen eigentlich auch nur COPV in Frage.

Zitat von: MillenniumPilot am 04. April 2019, 19:11:40

Ich denke was Sensei und Klakow schreiben, macht fuer mich mehr Sinn. Ein Teil meiner Karriere habe ich in der Hydraulik verbracht. Wer da mal die kleinen Druckspeicher gesehen hat, 30l, 300bar, da sind die Wandstaerken schon im Zentimeterbereich. Da die Wandstaerke quasi proportional mit der Groesse zunimmt, muesste ein BFR Tank bei 100bar eine geschaetzte Wandstaerke von vielleicht 50-100cm haben. Das Gewicht waere kolossal. Deswegen denke ich, 5-10bar koennen die Tanks im Normalbetrieb ab, 15-20bar duerfte die Berstbelastung sein. Aber net festnageln, das ist nur geschaetzt.

50-100cm? Knapp daneben...
https://de.wikipedia.org/wiki/Kesselformel
 Festigkeit 1000MPa
 Druck 300bar
 Radius 4.5m
-> Wandstärke s=0.135m=13.5cm
* Sicherheitsfaktoren nicht vergessen...

300bar waere bei 100bar Betriebsdruck sicher genug. Danke.

Für Montag - Mittwoch würde eine Genehmigung für Start und Landung beantragt. Einschränkung Flugverkehr bis 1000 Fuß. Könnte also ein kleinerer Hopser bevorstehen. Oder mehrere.

Ich Schätze mal man muss die BFR und BFS ganz getrennt denken,
bei der BFR vermute ich das die Wandstärke nach oben dünner wird, aber immer noch so dick bleibt das der Gasdruck einer fast lehren BFR bei maximaler Beschleunigung groß genug ist um Last der BFS zu übernehmen.
Anders als mit GFK ist die Auslegung und Realisierung auch sehr einfach, indem man immer dünnere Bleche mit zunehmender Höhe verbaut. Da die Bleche sicher der Breite von Stahlcoils folgen, wird man wohl ca. alle 2m Höhe eine andere Blechdicke haben.
Bei der BFS ergibt sie hieraus sogar ein Vorteil, da man hier im unteren Bereich eh dickere Bleche braucht, kann man vermutlich im Bereich der Heckflossen die Doppelbleche die man als Hitzeschild braucht rund herum gehen lassen.

NOTAM für Heute:
https://tfr.faa.gov/save_pages/detail_9_7900.html
Start 2100 MESZ
Ende 0200 MESZ

Typ: "Gefahr" wurde geändert durch: "Space Operations"
Nach wie vor bis 1000ft AGL.

Für den 6.4 wurde auch eingereicht.
Sicht ist momentan übrigens sehr schlecht. (Nebel)

Gibt es denn schon Bilder auf denen zu sehen ist, dass der Hopper "von der Leine" gelassen ist? Bis über 300 m ist ja schon eine Ansage auch wenn diese bestimmt nicht beim ersten Flug angestrebt werden .

Typ: "Gefahr" wurde geändert durch: "Space Operations"
Nach wie vor bis 1000ft AGL.

Und wir diskutieren hier über die Kármán-Linie als Grenze zum All.

Gibt es denn schon Bilder auf denen zu sehen ist, dass der Hopper "von der Leine" gelassen ist? Bis über 300 m ist ja schon eine Ansage auch wenn diese bestimmt nicht beim ersten Flug angestrebt werden .

Ich will net motzen. Aber bei 1000ft wird die geplante Flughoehe gefühlte 10cm nicht uebersteigen.

Zitat von: RonB am 05. April 2019, 17:24:30

Gibt es denn schon Bilder auf denen zu sehen ist, dass der Hopper "von der Leine" gelassen ist? Bis über 300 m ist ja schon eine Ansage auch wenn diese bestimmt nicht beim ersten Flug angestrebt werden .

Ich will net motzen. Aber bei 1000ft wird die geplante Flughoehe gefühlte 10cm nicht uebersteigen.

Viel höher wird er die nächste Zeit nicht kommen. 
Aber nicht schlecht das Tempo was sie da vorlegen.

Die 1000ft sind ja nur die Sperrzone.

Und er schwebt kurz. 

https://twitter.com/elonmusk/status/1114390314565787648