Wiederverwendung Raketenstufen

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Offline GB

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Wiederverwendung Raketenstufen
« am: Heute um 13:04:21 »
Ist die Fangmethoden mit Seilen, wie sie bei CZ-10B angewandt worden ist, besonders schonend, den die Hülle der Raketenstufe besteht aus Aluminium?

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Offline Schillrich

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #1 am: Heute um 13:19:12 »
Ich denke die Frage ist nicht die Belastung beim Landen. Vibrationen und Lärm im Flug, Max-Q und Stöße/Schocks bei Stufentrennungen bestimmen die Belastung der Struktur.

Bei der Landemethode und -technologie stellen sich eher Fragen nach Komplexität, Kosten, (Extra-)Masse und Zuverlässigkeit End-to-End, also wie verändern sich diese Parameter für mein System, wenn ich Methode A oder B oder C ... einbaue.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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Online Nitro

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #2 am: Heute um 13:29:29 »
Ich hatte es so verstandent, dass man bei der CZ-10B vor allem diese Fangmethode gewaehlt hat, da man so auf die zusaetzliche Komplexitaet und Gewicht der Landebeine verzichten kann, aehnlich wie beim Super Heavy Booster von SpaceX.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

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Online alepu

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #3 am: Heute um 13:32:17 »
Da diese Fangseile im Gegensatz zu den Chopsticks elastisch nachgeben, kann ich mir durchaus vorstellen, daß dies eine geringere Belastung für die Hülle darstellt, die ja eh vom heißen Wiedereintritt gestresst ist.
Ob dies jetzt irgendeinen positiven Effekt hat, ist allerdings eine andere Frage.

Offline GB

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #4 am: Heute um 14:31:23 »
Ist die Verwendung von Stahl für die Hülle der Raketenstufen von wiederverwendbaren Raketen der höheren Belastung bei der Landung geschuldet?

Offline Mojschele

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #5 am: Heute um 14:44:20 »
Ist die Verwendung von Stahl für die Hülle der Raketenstufen von wiederverwendbaren Raketen der höheren Belastung bei der Landung geschuldet?
Nein, ausschlaggebend sind die geringeren Kosten für Stahl im Vergleich zu Aluminium oder GFK-Raketen. Verglichen mit dem Start sind die Belastungen bei der Landung nicht höher - falls ich die Informationen dazu richtig im Kopf hab.
Die Materialentscheidung ist auch schon im Hinblick auf eine Massenproduktion der HeavyBooster und Starships getroffen worden.

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Online alepu

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #6 am: Heute um 16:47:04 »
Was da jetzt genau ausschlaggebend war für den damaligen Wechsel von "GFK" zu Stahl?
Wahrscheinlich viele einzelne Dinge, denn Stahl hat gleich mehrere Vorteile.
Billiger, leichter zu ver- und bearbeiten, schneller zu modifizieren, stabiler und robuster, einfacher in der Serienfertigung und Wiederverwendung, um nur einige zu nennen.

Die Belastungen sind wohl am höchsten wenn die ganze Rakete nahezu vollgetankt bei MaxQ fliegt bzw sich anfangs bei starker Beschleunigung noch in der dichten Atmosphäre befindet. Und dann natürlich wieder beim Wiedereintritt mit noch viel höherer Geschwindigkeit, aber dann eben speziell für die Oberstufe. Auch einer der Gründe, daß es zumindest bei F9 gar nicht erst wirklich versucht wurde.

Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #7 am: Heute um 17:17:59 »
Da diese Fangseile im Gegensatz zu den Chopsticks elastisch nachgeben, kann ich mir durchaus vorstellen, daß dies eine geringere Belastung für die Hülle darstellt, die ja eh vom heißen Wiedereintritt gestresst ist.
Ob dies jetzt irgendeinen positiven Effekt hat, ist allerdings eine andere Frage.

Die Fangmethode mit Seilen mag vielleicht für die Raketenstufe besser sein. Ist aber nur zum Fangen zu gebrauchen.

SpaceX wollte hier aber wieder die eierlegende Wollmilchsau mit seinem Mechazilla:
Ein Startturm mit dem man auch Stufen stacken. auf oder vom Turm heben und auch Booster und Schiff fangen kann(was mit einem Seilgestänge schlecht oder gar nicht möglich ist) . Auf möglichst schnelle Wiederverwendung spezialisiert. Und scheinen ja damit nicht so schlecht zu liegen...
Der Horizont vieler Menschen ist ein Kreis mit Radius null - und das nennen sie ihren Standpunkt. (David Hilbert, deutscher Mathematiker 1862-1943)

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Online alepu

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #8 am: Heute um 18:26:28 »
Mit etwas Phantasie und ausreichendem Erfindergeist könnte man sicher die "Seil-Fangmethod" noch soweit ausbauen, daß zumindest einige der anderen Funktionen machbar wären.

So könnte ich mir z.B. vorstellen, daß man die Vorrichtung auf Räder stellt und mit einem Antrieb ausrüstet. Haltearme gibt es ja schon in einer Ecke.

Ist halt die Frage, was sie damit wirklich alles machen wollen, wie kompliziert es werden darf und bis zu welcher Raketengröße das Ding tatsächlich geeignet ist.

Zumindest für kleine Raketenstufen und Landung auf Schiffen ist die Seil-Methode wohl dem SX/Starship-Modell überlegen.

Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #9 am: Heute um 21:43:43 »
Ich denke auch nicht, dass Alu oder GFK die ersten Schiffsladungen überstanden bzw. ermöglicht hätten. Der Edelstahl gibt gerade bei Kachelschäden eine Sicherheitsreserven.

Offline failsafe

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Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #10 am: Heute um 22:42:24 »
Seid Ihr sicher, dass in diesem Zusammenhang "GFK" (Glasfaserverstärkter Kunststoff) gemeint ist ? Ich vermute eher, dass (für Strukturteile von Raketen bzw Tanks) eher "CFK" (Kohlefaserverstärkter Kunststoff) gemeint ist. Dessen Temperaturgrenzen werden im wesentlichen vom Matrixmaterial (Phenolharz, Epoxidharz) bestimmt.

Re: Wiederverwendung Raketenstufen
« Antwort #11 am: Heute um 23:04:26 »
Soweit ich weiß, wird bei großen Raketen kein GFK für die Tragstruktur verwendet.
SpaceX hatte jedenfalls anfangs mit CFK experimentiert und damals in LA eine "BFR"-Form dafür gebaut.
Mehr Δv, weniger Drama. Mich überzeugen Daten, nicht Lager.