Orbital Starship - Prototyp in Boca Chica (TX) und Cocoa (FL)

Das mit dem Triebwerk ist schon richtig. Das Heck soll ja nach unten gedrückt werden. Aber wenn ich die Perspektive richtig sehe, fliegt Starship Nase nach unten. Es fliegt aber Nase oben. Außerdem die glühenden Düsen. Die sind regenerativ gekühlt und glühen nicht. Sie setzen eher Frost an.

Sie setzen eher Frost an.

Interessiert mich mal nebenbei als Techniker - gibts da Bilder, wo man das während des Fluges fotografieren konnte ?

Zitat

Sie setzen eher Frost an.

Interessiert mich mal nebenbei als Techniker - gibts da Bilder, wo man das während des Fluges fotografieren konnte ?

Ich habe dabei an die RS-25 gedacht, die bei jedem Test überfrostet. Das ist allerding Wasserstoff als Kühlmittel. Aber flüssiges Methan ist auch ziemlich kalt. Was wir an Raptor-Tests gesehen haben, zeigte allerdings kein überfrosten. Der Hopper-Testflug zeigte Bilder vom Triebwerk, aber nur kurz, die Kamera hat wohl nicht standgehalten.

Am Ende schwenken die Triebwerke für mein Verständnis aber genau verkehrt herum. 

Meinst Du die letzten 2-3 Sekunden vor der Landung? Ich glaube das ist korrekt. Aber es ist verwirrend. Die Stufe kommt ja Rückwärts im schrägen Winke rein. Jetzt müssen einige Schritte erfolgen. Die letzten davon:

1) Schwenken der Triebwerke nach Links. (Ziel: Einbringen von Rotationsenergie gegen den Uhrzeigersinn, damit sich die Stufe gerade dreht)
2) Entgegenschwenken der Triebwerke nach Rechts (Ziel: Abbau der Rotationsenergie).
3) Wenn die Rotationsenergie 0 ist und die Stufe 90° hat: Gerade schwenken der Triebwerke.

Für Punkt (1) wären die Triebwerke falsch herum. Dieser Schritt der Landung ist im Video nicht ersichtlich, er wurde vermutlich übersprungen, bzw liegt außerhalb des Blickfeldes der Kamera.

Für Punkt (2) feuern die Triebwerke richtig herum. Dieser Schritt wird im Video gezeigt. Ggf. etwas lang, in Echt wird der vermutliich nicht so lange dauern (Ich denke an die F9, dort geht dieser Schritt viel schneller).

Zitat von: R2-D2 am 14. April 2020, 10:26:23

Am Ende schwenken die Triebwerke für mein Verständnis aber genau verkehrt herum. 

Meinst Du die letzten 2-3 Sekunden vor der Landung? Ich glaube das ist korrekt. Aber es ist verwirrend. [..]

1) Schwenken der Triebwerke nach Links. (Ziel: Einbringen von Rotationsenergie gegen den Uhrzeigersinn, damit sich die Stufe gerade dreht)
2) Entgegenschwenken der Triebwerke nach Rechts (Ziel: Abbau der Rotationsenergie).
[..]
Für Punkt (1) wären die Triebwerke falsch herum. Dieser Schritt der Landung ist im Video nicht ersichtlich, er wurde vermutlich übersprungen, bzw liegt außerhalb des Blickfeldes der Kamera.

Für Punkt (2) feuern die Triebwerke richtig herum. Dieser Schritt wird im Video gezeigt. Ggf. etwas lang, in Echt wird der vermutliich nicht so lange dauern (Ich denke an die F9, dort geht dieser Schritt viel schneller).

Ja, den Teil meinte ich.
Danke für Deine Erklärung, die Schritte sind für mich logisch.
Der Punkt (2) ist dann aber auch für mich deutlich zu lang dargestellt, deshalb die Verwunderung. Die Einleitung der Rotation in Punkt (1), was man im Video nicht sieht, hätte dann noch einmal länger dauern müssen.

Ich habe dabei an die RS-25 gedacht, die bei jedem Test überfrostet. Das ist allerding Wasserstoff als Kühlmittel. Aber flüssiges Methan ist auch ziemlich kalt. Was wir an Raptor-Tests gesehen haben, zeigte allerdings kein überfrosten. Der Hopper-Testflug zeigte Bilder vom Triebwerk, aber nur kurz, die Kamera hat wohl nicht standgehalten.

Es wundert mich nur insofern, da man doch zu große Temperaturdifferenz bei Metallen gern vermeidet. Insbesondere Frost ist ja auch ja auch für die Vibrationsfestigkeit nicht so gut. Da ist es doch besser, wenn man +200 oder +300 Grad zuläßt. Denk ich halt so. Aber diesbezügliche Infos wird man wohl nicht bekommen.

Das Starship SN4 soll in den nächsten Tagen montiert werden. Offensichtlich wird das unbeschädigte Unterteil von SN3 in diese Montage integriert. Damit könnte in der nächsten Woche der Transport zum Startplatz erfolgen.

Auch SN5 ist schon in der Fertigung. EM scheint richtig Tempo zu machen.

https://www.teslarati.com/spacex-starship-factory-elon-musk-production-goals/

Elon Musk auf TwitterSN4 won’t get flaps, so can only do flights with engine on. Just did a reset this week on flap, actuator & static aero design. Either SN5 or SN6 will get flaps.

Die Aerodynamik wird nochmal angefasst, Die Seriennummern 4 und wahrscheinlich 5 bekommen keine Flaps, deswegen. Ich könnte ja wetten, dass man versucht, den aerodynamisch gesteuerten Absturz flacher zu gestalten. Das Gerät kommt eh' in einer Art Sackflug rein und muss dann einen Flip machen, um das Heck in Flug/Sturzrichtung zu drehen. Das wird mit den Riesigen Flaps hinten sehr schwierig, weil die in sehr kurzer Zeit so weit wie möglich um ca. 90° nach oben geklappt werden müßten, um die Drehung auszuführen. Ich sehe nur zwei Möglichkeiten, das Problem zu lösen:

1. Hauptauftriebsfläche weiter nach vorn bekommen, um die Drehung zu beschleunigen. (Also größere "Canards", kleinere "Flächen", gleiches Steurprinzip)

2. Konfiguration wie bisher, aber alle Flächen entweder mit einer X-Drehachse  oder alternativ/zusätzlich mit konventionellen Steuerklappen. Dies ermöglicht gesteuertes aerodynamisches Fliegen nach der wie bisher geplanten Abbremsung. In dieser Phase ist das Gerät, wie ober beschrieben, sowieso in einem kontrollierten Sackflug. Die aerodynamische Flugphase  würde erstens mehr Flexibilität bei der Wahl des Landeorts und zweitens mehr Zeit für die Transition zur Triebwerkslandung bringen. Man bräuchte keine ca. 90° - Drehung in kurzer Zeit, sondern könnte die ersten 90° oder mehr aerodynamisch machen, dabei keine nennenswerte Höhe mehr verlieren und dann wie unter 1. weitermachen, also "Tragflächen" um 90° hochklappen, um Drehung zu beschleunigen und ballistisch mit Triebwerken voran und durch Canards stabilisiert weiterfliegen und landen. Nachteil wären eine nochmals erhöhte Komplexität der Flugsteuerung durch eine dritte Flugphase und noch mehr schnelle Aktoren.

Beide Varianten wären auf ihre Art spektakulär und mit Sicherheit nur unter intensiver Materialverformung zu erlernen. 

@pehy

Die Drehung soll nicht mit den Steuerflächen gemacht werden. Das wäre zu langsam. Zuerst sollen das die Haupttriebwerke machen. Ist aber auch nicht sehr effizient. Später sollen das starke Lagekontrolltriebwerke machen.

@pehy

Die Drehung soll nicht mit den Steuerflächen gemacht werden. Das wäre zu langsam. Zuerst sollen das die Haupttriebwerke machen. Ist aber auch nicht sehr effizient. Später sollen das starke Lagekontrolltriebwerke machen.

Das stimmt nur in erster Näherung:

Damit die Triebwerke (egal welche) die Drehung schnell genug hinbekommen, müssen die hinteren Flaps weggeklappt werden, weil sie sonst mit ihrer großen wirksamen Fläche die Drehung bremsen. Selbst wenn die Triebwerke jetzt nichts weiter täten, würde durch das Hochklappen der hinteren Flaps das Schiff das Heck nach vorne drehen - nur nicht schnell genug. Das ist auch jetzt schon eine Art aktive aerodynamische Steuerung - nur, dass sie alleine nicht ausreicht, weil das Schiff zu diesem Zeitpunkt schon fast senkrecht fällt und die Höhe schnell abnimmt. In dieser Phase muss alles sehr schnell und präzise ablaufen, was nur noch mit Triebwerken zu leisten ist.

Der ganze Aufwand mit zusätzlichen Manövertriebwerken nur für die Transition und die sperrigen Flaps, welche enorme Steuerkräfte erfordern und zum Schluss auch noch irgendwie "weggeräumt" werden müssen, muss sicher noch genauer betrachtet werden, bis eine brauchbare Lösung feststeht.

Meine Meinung ist: Wenn man schon riesige, zum Schluss aber nur noch störende, aerodynamisch wirksame Flächen (die hinteren, während die vorderen ja die Drehung unterstützen und die Heck-Voraus-Lage auch stabilisieren) hat, sollte man überlegen, ob man sie nicht für die "Entschleunigung" der Transition verwenden könnte. Wenn diese statt aus einem senkrechten Sturz aus einer flacheren Flugbahm eingeleitet werden könnte, wäre schonmal mehr Zeit gewonnen. In dieser zusätzlichen Flugphase könnte man vorwiegend aerodynamisch steuern, wenn es entsprechende Flächen gäbe und es bliebe weniger Restarbeit für die Triebwerke über. Sicher muss das alles gegeneinander aufgerechnet werden, und ganz sicher wird SpaceX wieder mit einer verblüffenden Lösung um die Ecke kommen und einen Haufen spektakuläre Videos liefern - egal, ob Variante 1, 2 oder ganz was anderes. 

Starship SN4 wird nicht über Steuerflächen verfügen, da mit ihm bestenfalls Flüge mit einer Höhe von 150 m durchgeführt werden sollen. Erst wenn diese Test's erfolgreich abgeschlossen sind wird SN5 oder SN6 über voll funktionsfähige Steuerflächen verfügen, die dann auch bei größeren Höhen (z.B. 20 km) eigesetzt werden.

Fortschritte hat man auch bei den Raptor Triebwerken gemacht. SpaceX verfügt derzeit über 26 Raptoren. Seit Februar 2019 hat man Tests mit insgesamt 18 Raptoren durchgeführt und dabei eine Gesamtlaufzeit von fast einer Stunde auf den Prüfständen absolviert.

https://www.teslarati.com/spacex-starship-failures-dont-worry-elon-musk/

Sie haben mindestens 26 Raptor gebaut. Davon sind aber mindestens die Hälfte Schrott. Veraltet oder bei Tests draufgegangen. Wichtig ist, daß sie jetzt mit den Triebwerken so weit zufrieden sind, daß sie regelmäßig produzieren und sich auch für längere Flüge bereit fühlen. Aber Elon hat gesagt, daß sie bis mindestens ca. SN50 noch laufend verbessern.

o.O
Gut dass die Raptorproduktion schon jetzt recht günstig ist. Wären die Raptors so teuer wie manch andere Treibwerke hätte SpaceX allein an der Raptorentwicklung schon fast bankrott gehen können.

Übrigens ist heute viel los in Boca Chica. Der große und ein kleiner Kran steht fürs Stacking von SN4 bereit und ein kleiner Kran entfernt die Überreste des Vorgängers am Launch Pad.

Der große Kran ist übrigens auch nagelneu. Vermutung, er ist gekauft. So einen Riesenkran mieten, anliefern, zusammenbauen, benutzen, dann wieder auseinandernehmen und abfahren kostet bei der Häufigkeit richtig Geld.

@pehy

Die Drehung soll nicht mit den Steuerflächen gemacht werden. Das wäre zu langsam. Zuerst sollen das die Haupttriebwerke machen. Ist aber auch nicht sehr effizient. Später sollen das starke Lagekontrolltriebwerke machen.

Auf die Lagekontrolltriebwerke bin ich sehr gespannt, je nachdem wieviel Schub die liefern und wo sie montiert sind, könnten sie vielleicht auch horizontal Landen.
Das ist dann interessant wenn man mit dem Starship Fracht z.B. zum Mond oder Mars bringt und das Ding als permanente Basis benutzen will. Sowas ist gerade beim Mond saumässig billig im Verhältnis zu allen anderen Lösungen.
Beim Mond braucht man selbst mit 100t Fracht vermutlich nur 4x20t Schub.

Wie schon in vorhergehenden Beiträgen erwähnt, soll ein Teil der SN3 bei der SN4 erneut verwendet werden. Dabei handelt es sich offensichtlich um den unteren Tank und die Aufhängung für die Raptor Triebwerke. Es wird sich etwa um das untere Drittel der Rakete einschließlich der Landebeine handeln.

https://www.teslarati.com/spacex-first-starship-rocket-reuse-sn3-sn4/

...Dabei handelt es sich offensichtlich um den unteren Tankboden und die Aufhängung für die Raptor Triebwerke.

Der untere Tank von SN3 ist kollabiert. Er existiert nicht mehr.

Es wird sich etwa um das untere Drittel der Rakete einschließlich der Landebeine handeln.

Genau genommen besteht das Starship bis zum oberen Tankende aus 15 Ringen. Das Segment, das wiederverwendet werden soll hat 4 Ringe.



Mane

@Mane

Danke für die Korrektur.

Der Teil mit den Aufhängungen für die Antriebe befindet sich derzeit noch neben dem Teststand. Das Ding, wo oben noch die Reste vom Fallrohr rausschauen. Alles dadrüber ist schon demontiert und in den Schrott gewandert. Es wurden offenbar nur die untersten beiden Ringe wiederverwendet, welche drucklos sind und unter anderem die Landebeine enthalten.

Die Schubsektion von SN3 wurde bei SN4 offensichtlich nicht wiederverwendet. Ab 0:45

Die Schubsektion von SN3 wurde bei SN4 offensichtlich nicht wiederverwendet. Ab 0:45

Der unterste Ring von SN.3 mit den Beinen wurde bei SN.4 wieder verbaut.


https://twitter.com/fael097/status/1250864113892327430

Die komplette Schürze, bestehend aus den untersten 2 Ringsegmenten, wurde wiederverwendet. Vergleiche https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=50620.msg2069241#msg2069241

Eine Wiederverwendung der Schubstruktur halte ich für zu riskant. Optisch sieht vielleicht alles i.O. aus, aber die Auswirkungen der beim Kolaps aufgetetenen Scher- und Biegekräfte auf die Schweißnähte sind m.E. unkalkulierbar. Warum sie die Schubstruktur allerdings noch am Startplatz haben stehen lassen erschließt sich mir noch nicht.

Die komplette Schürze, bestehend aus den untersten 2 Ringsegmenten..

Genau, denn wenn man nur den untersten Ring ausgetauscht hätte, hätte man auch etwas mit den inneren Versteifungsprofilen anstellen müssen. (Und das hätte sicher deutliche Spuren an der Oberfläche hinterlassen.) Die Naht zwischen den beiden Ringen ist ja die problematischste Stelle der Schürze und die mittragende / versteifende Funktion der Profile ist  gerade dort am wichtigsten. Daher kann man die dort nicht einfach nur abschneiden.   

Der Begriff Schürze ist vielleicht etwas irreführend, das Teil trägt ja vor dem Start die komplette Last der startbereiten Stufe, also nur unwesentlich weniger als (etwas später) die Schubstruktur selbst.

Warum sie die Schubstruktur allerdings noch am Startplatz haben stehen lassen erschließt sich mir noch nicht.

Vielleicht kann man damit die Anpassung der hydraulischen Stützkonstruktion und sonstiger Anschlußteile schon jetzt erledigen und muß nicht auf SN4 warten. Als "Montagelehre" praktisch, das "Anschlußbild" der Schubstruktur dürfte ja identisch sein.

Zitat von: Spacefan am 18. April 2020, 14:43:40

Warum sie die Schubstruktur allerdings noch am Startplatz haben stehen lassen erschließt sich mir noch nicht.

Vielleicht kann man damit die Anpassung der hydraulischen Stützkonstruktion und sonstiger Anschlußteile schon jetzt erledigen und muß nicht auf SN4 warten. Als "Montagelehre" praktisch, das "Anschlußbild" der Schubstruktur dürfte ja identisch sein.

Können sie leider nicht. Ohne die Schürze können sie das Teil nicht auf den Stand setzen. Mit dem Kran drüber in der Schwebe halten, wird nicht viel helfen.

Aber man kann sich auch drüber wundern, warum die alte Spitze mit den Steuerflächen dran immer noch mitten im Weg steht im Werftgelände, vor den Zelten, statt wie SN2 in den Schrottbereich gestellt zu werden, wenn nicht zerlegt.