Umfrage

Der Flug von B7/S24 wird...

... mit Booster und Starship ein Erfolg
18 (47.4%)
... einen erfolgreichen Flug von B7 haben
6 (15.8%)
... eine erfolgreichen Flug von Starship haben
3 (7.9%)
... in einem RUD bzw. Mißerfolg enden
11 (28.9%)

Stimmen insgesamt: 36

Umfrage geschlossen: 16. Oktober 2022, 20:49:13

Verlinkte Ereignisse

  • Starship (B7/SN24), Testflug, Starbase, 15:28 MESZ: 20. April 2023
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Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)

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Offline joachim999

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #100 am: 24. Januar 2023, 10:29:54 »
Nun fehlen noch 3 Dinge:
  • Full 33er Static-Fire
  • Startgenehmigung
  • Start

ad 1.: Da es keine zweite Startanlage gibt und auf Boca-Chica keine zweite Startanlage genehmigt wird, gehört zu diesem Schritt viel Mut: Zerlegt es die Startanlage, dann ist 2023 mit einem Start nicht mehr zu rechnen.

ad 3: Eine Explosion der Rakete über dem Golf oder über Florida oder über der Karibik (worst case: über Kuba) und es wird lange keine Fluggenehmigung mehr geben. Auch zu diesem Schritt gehört viel Mut.
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Offline alepu

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #101 am: 24. Januar 2023, 11:10:04 »
Da kommt wohl noch die Reparatur der Startanlage nach dem 33-er SF dazu.  ;)

Möglicherweise machen sie auch noch 33er SpinPrime und SF mit weniger als 33  ???
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Offline Duncan Idaho

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #102 am: 25. Januar 2023, 22:18:46 »
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#I NEVER WANT TO HOLD/SCRUB AGAIN. \\//_

Offline R2-D2

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #103 am: 25. Januar 2023, 22:39:21 »
Der Booster hat nach dem Ablassen des Drucks ein paar Dellen, evtl. war die Last von Starship zu hoch. Kann aber sein, dass dies kein Problem darstellt.

https://twitter.com/NASASpaceflight/status/1618272110555824128
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Offline Ganymed

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #104 am: 25. Januar 2023, 23:02:32 »
Die "Last" wird nach dem zünden der 33 Raptoren noch viel größer.
Es darf kein Problem sein. Sonst wären alle Planungen falsch.
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Offline Prodatron

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #105 am: 25. Januar 2023, 23:48:31 »
Der Booster muss auch fast leer (=hohl) unter vollem Schub mit immer größeren G-Kräften (je leichter der Booster beim Flug wird, desto stärker die Beschleunigung) ein komplett vollgetanktes StarShip tragen können.
Es ist aber kaum vorstellbar, daß die sich so verrechnet haben sollten.
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Offline Erika

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #106 am: 26. Januar 2023, 07:25:36 »
Im Gegensatz zum verlinkten Bild eines Flugzeugs mit Dellen, ist doch hier der Edelstahl die einzige Tragende Struktur.
Die Schadstellen haben dann aber große Auswirkungen auf die Statik.


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Offline Hugo

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #107 am: 26. Januar 2023, 08:21:50 »
Zitat von: Erika am 26. Januar 2023, 07:25:36
Im Gegensatz zum verlinkten Bild eines Flugzeugs mit Dellen, ist doch hier der Edelstahl die einzige Tragende Struktur.
Die Schadstellen haben dann aber große Auswirkungen auf die Statik.
Ich würde eher vermuten, die Edelstahlhülle wird im Flug nur wenige Prozent der Schubkräfte der Triebwerke an das Schiff übertragen. Die Schadstellen dürften eher das Ergebnis von einem Fehler beim Enttanken sein.

Ich denke Fakt dürfte sein, dass die Rakete sich schon wieder in die Richtige Form ausbeult, sobald sie wieder betankt wird.

Als Frage würde ich stellen, ob man den Booster jetzt 1x ohne Schiff neu betankt, damit die Beulen wieder verschwinden.
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Offline Erika

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #108 am: 26. Januar 2023, 08:45:14 »
Die Stelle muss bei der Beschleunigung die Masse der Oberstufe tragen. Bei MaxQ ist das schon einiges.
es ist nicht nur eine Tankblase, es ist die tragende Struktur. Neben der Hülle gibt es nichts was die Kräfte überträgt.
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Offline alepu

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #109 am: 26. Januar 2023, 10:21:17 »
Sieht schon beeindruckend aus!
(Geht schließlich über mindestens 2 Ringe, also mehrere Meter!)
Kann mir auch gut vorstellen, daß dies bei wiederholtem Eindellen an der selben Stelle irgendwann mal zu Materialermüdung führt.
Zumindest für Chris Bergen stellt es aber offensichtlich kein Problem dar.
"Dellen sind häufig, die beulen sich unter Druck wieder aus"
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Offline joachim999

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #110 am: 26. Januar 2023, 10:30:51 »
Zitat von: Erika am 26. Januar 2023, 08:45:14
Die Stelle muss bei der Beschleunigung die Masse der Oberstufe tragen. Bei MaxQ ist das schon einiges.
es ist nicht nur eine Tankblase, es ist die tragende Struktur. Neben der Hülle gibt es nichts was die Kräfte überträgt.

Das würde ja bedeuten: In dem Zylinder wäre nichts. Ich dachte, im Innern wäre ein Fachwerk, das die Statik ausmachen würde und gleichzeitig als Schwappkäfig dienen könnte.
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Stefan307

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #111 am: 26. Januar 2023, 10:39:10 »
Zitat von: alepu am 26. Januar 2023, 10:21:17
Sieht schon beeindruckend aus!
(Geht schließlich über mindestens 2 Ringe, also mehrere Meter!)
Kann mir auch gut vorstellen, daß dies bei wiederholtem Eindellen an der selben Stelle irgendwann mal zu Materialermüdung führt.
Zumindest für Chris Bergen stellt es aber offensichtlich kein Problem dar.
"Dellen sind häufig, die beulen sich unter Druck wieder aus"

Die schwächung tritt schon nach der ersten Einbeulung auf. Man hat dann quasie eine Sollknickstelle. Auch wenn durch Innendruck die Beule wieder herausgetrückt wird entsteht nicht mehr die alte Festigkeit! Was du meinst sind Risse die durch Ermüdungsbruch entstehen. Dazu muss in der Tat die Stelle mehrfach hin und her bewegt werden...
Die Festigkeitseinbusen treten allerdings schon nach dem ersten knicken auf da Material plastisch verformt wird.
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Offline alepu

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #112 am: 26. Januar 2023, 10:49:44 »
Belastung in Flugrichtung dürfte die Boosterhülle wohl unbeschadet überstehen, wohingegen Druck waagrecht von aussen viel leichter zum Eindellen führt.
(Beispiel Getränkddose)
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Offline Erika

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #113 am: 26. Januar 2023, 10:59:22 »
Eine Getränkedose mit Delle lässt sich mit einem Bruchteil der Kraft von Oben Zusammendrücken die eine ohne Delle benötigt.

Ist eigentlich ein Argument dafür, dass die Dellen ein Problem darstellen.
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Offline m.hecht

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #114 am: 26. Januar 2023, 11:02:35 »
Zitat von: Ganymed am 25. Januar 2023, 23:02:32
Die "Last" wird nach dem zünden der 33 Raptoren noch viel größer.
Es darf kein Problem sein. Sonst wären alle Planungen falsch.

Zitat von: Prodatron am 25. Januar 2023, 23:48:31
Der Booster muss auch fast leer (=hohl) unter vollem Schub mit immer größeren G-Kräften (je leichter der Booster beim Flug wird, desto stärker die Beschleunigung) ein komplett vollgetanktes StarShip tragen können.
Es ist aber kaum vorstellbar, daß die sich so verrechnet haben sollten.

Zitat von: Erika am 26. Januar 2023, 10:59:22
Eine Getränkedose mit Delle lässt sich mit einem Bruchteil der Kraft von Oben Zusammendrücken die eine ohne Delle benötigt.

Ist eigentlich ein Argument dafür, dass die Dellen ein Problem darstellen.

Diese Aussagen für sich genommen stimmen natürlich. Aber ihr vergesst, dass der Tank beim Zünden der Raptoren und auch bei MaxQ unter Druck steht. Das macht ihn viel stabiler als im drucklosen Zustand. Vergleich: Leere und volle Cola-Dose.
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Offline m.hecht

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #115 am: 26. Januar 2023, 11:07:34 »
Unabhängig davon ob es für diesen Booster und dieses eine mal ein Problem darstellt, darf das nicht jedes mal passieren. Es muss aber auch gar kein Konstruktions- oder Rechenfehler sein. Es könnte auch einfach nur der Be- und Enttankungsprozess sein, der geändert werden muss. Wenn man beim Enttanken zu schnell den Druck weg nimmt, hat das Material nicht genügend Zeit sich zu erwärmen und wieder auszudehnen.
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Offline Prodatron

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #116 am: 26. Januar 2023, 15:57:56 »
Wie lange dauert das Enttanken auf dem Pad denn?

Nach dem Abheben wird der Booster innerhalb von ca. 3 Minuten auch fast komplett durch die 33 feuernden Raptoren "enttankt". Das ist sicherlich nochmal viel schneller als beim Enttanken auf dem Pad.

Ist das also dann nicht die selbe Problematik, oder wird hier irgendwie der Druck anders aufrechterhalten (durch Helium oder verdampftes Methan, wobei mir nicht klar ist, ob das auch in den Hauptanks des Boosters passiert)?
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Offline errsu

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #117 am: 26. Januar 2023, 18:10:32 »
Zitat von: Prodatron am 25. Januar 2023, 23:48:31
Der Booster muss auch fast leer (=hohl) unter vollem Schub mit immer größeren G-Kräften (je leichter der Booster beim Flug wird, desto stärker die Beschleunigung) ein komplett vollgetanktes StarShip tragen können.

Ich wollte nur erwähnen, dass die G-Kräfte wohl nicht generell größer werden, sondern sich die Beschleunigung nach F=m*a bei gleicher Schubkraft durch die geringere Masse erhöht. Allerdings könnte sich die Kraft anders verteilen, weil die gegen den Schub wirkende Trägheitskraft jetzt vor allem vom Starship geleistet wird.

Aber es gibt doch eigentlich keinen Zweifel, dass die Spannung im Booster durch eine Restmenge Treibstoff plus entsprechenden Gasdruck aufrechterhalten wird, oder?

/errsu
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Offline Hugo

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #118 am: 26. Januar 2023, 18:32:30 »
Zitat von: Erika am 26. Januar 2023, 08:45:14
Eine Getränkedose mit Delle lässt sich mit einem Bruchteil der Kraft von Oben Zusammendrücken die eine ohne Delle benötigt.
Dann hoffen wir mal, dass beim Starship keiner an der Lasche zieht und der Treibstoff dann raus spritzt wie bei einer geschüttelten Cola-Dose. ;)

Spaß beiseite, wie es wirklich funktioniert wurde in den vorherigen Beiträgen glaube ich ausreichend gut beschrieben, speziell in den Beiträgen von m.hecht steht alles sehr genau. Ich wiederhole das daher nicht.

Bei der F9 ist der Prozess besser bekannt. Dort  gibt es die COPV-Tanks, welche mit extrem hohen Druck befüllt werden und den verbrannten Treibstoff mit Helium ersetzen.

Bei dem Booster sollen imho. Treibstoffabgase verwendet werden um den verbrannten Treibstoff im Tank zu ersetzen. Das hat den Vorteil, dass man keine Extratanks mitführen muss, sondern nur etwas extra-Treibstoff benötigt, den man verbrennen muss.
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Offline m.hecht

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #119 am: 26. Januar 2023, 18:39:20 »
Zitat von: Prodatron am 26. Januar 2023, 15:57:56
Nach dem Abheben wird der Booster innerhalb von ca. 3 Minuten auch fast komplett durch die 33 feuernden Raptoren "enttankt". Das ist sicherlich nochmal viel schneller als beim Enttanken auf dem Pad.

Ist das also dann nicht die selbe Problematik, oder wird hier irgendwie der Druck anders aufrechterhalten (durch Helium oder verdampftes Methan, wobei mir nicht klar ist, ob das auch in den Hauptanks des Boosters passiert)?

Das ist nicht die selbe Problematik. Die Raptoren von Booster und Schiff haben die Fähigkeit, heißes Gas zurück in die Tanks (alle Tanks von Booster und Schiff) zu leiten um dort den Druck aufrecht zu erhalten. Beim Booster wird der Druck erst abgelassen, wenn er wieder am Boden steht (ähm an Mechazilla hängt ;P ). Beim Schiff wird der Druck vermutlich nach erreichen der Umlaufbahn abgelassen, muss dann aber vor dem Wiedereintritt bis zur Landung wieder aufgebaut werden.

Beim F9 Booster ist das übrigens genau so, nur das dort der Druck in den Tanks mit Helium gehalten wird. Die Merlin-Triebwerke können keine heißen Gase erzeugen die wieder zurück in die Tanks geleitet werden können. Wenn der F9 Booster dann aber am Boden/Droneship steht und die Triebwerke aus sind, wird der Druck abgelassen. In den Videostreams kann man das ganz deutlich sehen und manchmal sagt der Moderator/der Typ am Funk das auch.
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Offline m.hecht

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #120 am: 26. Januar 2023, 18:56:20 »
Zitat von: errsu am 26. Januar 2023, 18:10:32
Zitat von: Prodatron am 25. Januar 2023, 23:48:31
Der Booster muss auch fast leer (=hohl) unter vollem Schub mit immer größeren G-Kräften (je leichter der Booster beim Flug wird, desto stärker die Beschleunigung) ein komplett vollgetanktes StarShip tragen können.

Ich wollte nur erwähnen, dass die G-Kräfte wohl nicht generell größer werden, sondern sich die Beschleunigung nach F=m*a bei gleicher Schubkraft durch die geringere Masse erhöht. Allerdings könnte sich die Kraft anders verteilen, weil die gegen den Schub wirkende Trägheitskraft jetzt vor allem vom Starship geleistet wird.

Aber genau dann erhöhen sich doch die G-Kräfte! Deshalb ist Prodatrons Aussage schon korrekt. Der Schub bleibt gleich, die zu beschleunigende Masse nimmt bis zur Stufentrennung immer weiter ab. Somit erhöht sich die Beschleunigung kontinuierlich (MaxQ ausgenommen, da dort der Schub bewusst reduziert wird). Bei den letzten Shuttle-Starts wurde der G-Wert und der Schub live beim Start mit angezeigt. Da kann man schön sehen, dass die Beschleunigung bis kurz vor MECO stetig zugenommen hat. Um die Belastung für die Astronauten nicht über 3G zu bringen wurden die SSMEs in der letzten Aufstiegsphase sogar gedrosselt. Auch das kann man im Video sehen. Die G-Belastung steigt ab der Booster-Trennung von 1G kontinuierlich auf 3G und wird dann durch Drosselung der Triebwerke bei 3G gehalten.

In diesem Video gut zu sehen nachdem die Booster weg waren (von Minute 13:00 bis 18:35)


https://www.youtube.com/watch?v=ShRa2RG2KDI&t=686s

Mane
« Letzte Änderung: 26. Januar 2023, 20:53:57 von m.hecht »
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Offline joachim999

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #121 am: 27. Januar 2023, 12:45:04 »
Zitat von: Hugo am 26. Januar 2023, 18:32:30

Bei dem Booster sollen imho. Treibstoffabgase verwendet werden um den verbrannten Treibstoff im Tank zu ersetzen. Das hat den Vorteil, dass man keine Extratanks mitführen muss, sondern nur etwas extra-Treibstoff benötigt, den man verbrennen muss.

Das kann doch nicht sein: Erst wird der Treibstoff auf 100K abgekühlt und dann blöst man >1000K heiße Rauchgase in den Tank?
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Offline m.hecht

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #122 am: 27. Januar 2023, 14:06:49 »
Zitat von: joachim999 am 27. Januar 2023, 12:45:04
Zitat von: Hugo am 26. Januar 2023, 18:32:30

Bei dem Booster sollen imho. Treibstoffabgase verwendet werden um den verbrannten Treibstoff im Tank zu ersetzen. Das hat den Vorteil, dass man keine Extratanks mitführen muss, sondern nur etwas extra-Treibstoff benötigt, den man verbrennen muss.

Das kann doch nicht sein: Erst wird der Treibstoff auf 100K abgekühlt und dann blöst man >1000K heiße Rauchgase in den Tank?

Kein Rauchgas. Die Wärme der Raptoren wird verwendet um einen kleinen Teil des verflüssigten, kalten Treibstoffs zu erwärmen und somit gasförmig zu machen. Den leitet man dann zurück in die Tanks um die Druckbeaufschlagung zu machen. Es kommen keine Verbrennungsrückstände in die Tanks! In den Sauerstofftank kommt nur erwärmtes Sauerstoffgas und in den Methantank erwärmtes Methangas.
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tonthomas

  • Gast
Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #123 am: 27. Januar 2023, 14:32:57 »
Für das Shuttle gibts in dem

https://gandalfddi.z19.web.core.windows.net/Shuttle/SSME_MPS_Info/Orbiter%20Main%20Propulsion%20Subsystem%20Handbook.pdf

pdf Grafiken, wo die Tankbedrückung "via Triebwerke" schön dargestellt ist. Würd´ich mir ja auch mal für ein SpaceX-Produkt wünschen.

Für O2 auf Seite 17 bzw. II-7, für LH2 auf Seite 28 bzw. III-8.

Gruß    Pirx
« Letzte Änderung: 27. Januar 2023, 20:29:51 von Pirx »
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Offline errsu

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Re: Testflug Starship (Booster B7, Starship S24)
« Antwort #124 am: 29. Januar 2023, 14:40:02 »
Zitat von: m.hecht am 26. Januar 2023, 18:56:20
Aber genau dann erhöhen sich doch die G-Kräfte! Deshalb ist Prodatrons Aussage schon korrekt. Der Schub bleibt gleich, die zu beschleunigende Masse nimmt bis zur Stufentrennung immer weiter ab. Somit erhöht sich die Beschleunigung kontinuierlich (MaxQ ausgenommen, da dort der Schub bewusst reduziert wird). Bei den letzten Shuttle-Starts wurde der G-Wert und der Schub live beim Start mit angezeigt. Da kann man schön sehen, dass die Beschleunigung bis kurz vor MECO stetig zugenommen hat. ...
Das hat mich jetzt doch mal interessiert, wie stark sich die zunehmende Beschleunigung auf die Belastung der Struktur der Super Heavy auswirkt. Deshalb hab ich das mal durchgerechnet (nach bestem Wissen und Gewissen  8-D), und komme darauf, dass sich die Beschleunigung bei gleichbleibendem Schub gegenüber dem Start um den Faktor 8.5 erhöht, die Belastung der Struktur aber nur um den Faktor 3. Diese zusätzliche Belastung könnte man vielleicht auch durch Drosseln oder Abschalten von 2/3 der Triebwerke ganz vermeiden.
Zitat

Starship
Leermasse < 100t (nehme 100t)
Nutzlast 100t
Treibstoff 1200t

Super Heavy
Leermasse 160-200t (nehme 180t) (davon Interstage 20t)
Treibstoff total 3400
Resttreibstoff bei Landung 20t
Booster Rückkehrtreibstoff 50t


Startkonfiguration (vertikal)
-----------------------------

Starship+Interstage 1420t 13900kN Gewicht  7730kN Trägheitskraft
||
|| Belastung 21630kN
||
Super Heavy         3560t 34900kN Gewicht 19370kN Trägheitskraft
||
Antrieb 33x2300kN         75900kN Schub

Beschleunigung = 27100kN/4980t = 5.44 m/s2 = 0.55g


MECO Konfiguration (horizontal)
-------------------------------

Starship+Interstage 1420t 65320kN Trägheitskraft
||
|| Belastung 65320kN
||
Super Heavy 230t          10580kN Trägheitskraft
||
Antrieb 33x2300kN

Beschleunigung = 75900kN/1650t = 46 m/s2 = 4.7g
Verhältnis der Beschleunigungen: 1:8.5
Verhältnis der Belastungen auf die Tanks: 1:3
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