SpaceX - Diskussion

@Pete: Der kommentar fühlt sich leider wie wildes Sticheln an, setz doch einfach etwas Gehalt dazu.

Die Größte Abweichung unserer Meinung von der Meinung von Hermes ist die Gefährdung von Menschen.

Wie soll denn eine Gefärdung von Personen bei diesem Start bestanden haben?
Die Range war Evakuiert. Niemand war in der Nähe der Rakete oder ihres Aufstiegsweges. Der "Überflug über Land" ist nur die ersten paar Sekunden, bis die Rakete die paar hundert Meter Luftlinie bis zum Wasser überwunden hat und dieser Bereich liegt ebenfalls in der Range.

Grüße aus dem Schnee

Hallo

Bei Spaceflightnow steht ein neuer Artikel zu SpaceX.

Am 16.Dez soll danach von Vandenburg die 10 Iridium Satelliten gestartet werden. Durch eine geänderte Füllprozedur für den unterkühlten Sauerstoff soll der Fehler einer Vereisung nicht mehr auftreten.

Als Ursache für das Unglück mit Amos6 wird das Festfrieren von LO2 am He-Tank genannt.

Der Sauerstoff soll gefroren sein und dadurch den Helium Tank zerstört haben. Wie kann denn das sein? Wie soll denn der Sauerstoff an dem Tank festfrieren? Eigentlich kann ich mir das nicht vorstellen. Die Tanks werden doch nicht mit LHe gefüllt sondern mit GHe. Oder spritzen sie LN2 in den Tank zum Abkühlen des LO2?

fragt Matjes

Der Sauerstoff soll gefroren sein und dadurch den Helium Tank zerstört haben. Wie kann denn das sein?

Das mögliche Szenario wurde in https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14482.msg375595#msg375595 mal beschrieben.

Das Helium kühlt sich beim expandieren in den Drucktank ab und kann so kurzzeitig so kalt sein, dass der Sauerstoff fest wird.

Das ist ungefähr das, was bisher schon an Gerüchten durchgesickert ist.  Das ganze wurde auch schon lang und breit Diskutiert. Hier geht es los: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14482.msg375553#msg375553 streckt sich zum Teil über 3 bis 4 Seiten das Thema.

Die Kurzfassung von Dir: "Wie kann denn das sein?" sagt eigentlich alles.

Da hat niemand mit gerechnet und vor dem Unfall hat sicher auch bei bei SpaceX jeder gedacht "Sowas gibt es nicht.". Aber das wichtigste: Der Fehler ist gefunden, er kann reproduziert werden und man kann ihn unterbinden, da man ihn jetzt kennt und weiß wie man damit umgehen muss. Damit sollte dieser Fehler nie wieder auftreten.

Man könnte den Fehler vielleicht auch auf die "Neue Technik" schieben. Es wurde ja Karbon verwendet statt Stahl/Alu. Neue Techniken sind halt neu. Man muss erstmal alle Fehler kennen lernen, welche diese neue Technik mit sich bringt. Aber wenn die Vorteile so riesig sind, muss man das Risiko gehen.

Man lese sich nur mal die Berichte beim Dreamlinerbau durch, die neuen Teile vom Rumpf und Flügeln waren zwar schon viel leichter aber es hat dadurch auch große Verzögerungen gegeben.

Danke.

Jetzt habe ich es kapiert mit dem Vereisen.

Matjes

Das ist ungefähr das, was bisher schon an Gerüchten durchgesickert ist.  Das ganze wurde auch schon lang und breit Diskutiert. Hier geht es los: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14482.msg375553#msg375553 streckt sich zum Teil über 3 bis 4 Seiten das Thema.

Die Kurzfassung von Dir: "Wie kann denn das sein?" sagt eigentlich alles.

Da hat niemand mit gerechnet und vor dem Unfall hat sicher auch bei bei SpaceX jeder gedacht "Sowas gibt es nicht.".

Man könnte den Fehler vielleicht auch auf die "Neue Technik" schieben. Es wurde ja Karbon verwendet statt Stahl/Alu. Neue Techniken sind halt neu. Man muss erstmal alle Fehler kennen lernen, welche diese neue Technik mit sich bringt. Aber wenn die Vorteile so riesig sind, muss man das Risiko gehen.

Sehr richtig. Quintessenz ist wohl, die haben was neues mit neuer Technik gemacht und es vorher nicht ausprobiert. Dann den ersten Test mit voller Nutzlast machen ist schon wagemutig, der Mut wurde nicht belohnt. Wäre interessant zu wissen ob der israelische Kunde das Risiko im ganzen Ausmaß gewusst hat.

@proton01:
Das Problem ist wohl das Helium sich an manchen Stellen unerwartet verhält, wenn ich das nicht falsch verstanden habe.
Das man bei komplexen Prozessen was überzieht ist relativ normal, selbst dann wenn man außergewöhnlich hohen Aufwand betreibt heißt das nicht das man damit alle Bedingungen findet nur das Risiko wird dann vielleicht kleiner.
Nur ist das vorgehen nicht unbedingt günstiger wenn dadurch Entwicklungen auf 15-20 Jahre gestreckt werden weil der Prozess sonst nicht finanzierbar ist.

2 Fragen ergeben sich bei mir hierbei.

1. Wieso hat sich das Helium entspannt, dass es dadurch abkühlen kann. Der Tank wurde nicht größer, also muss etwas Druck/Helium abgelassen worden sein. Aber warum? sie waren doch beim Tanken.

2. Was war genau die neue Technologie, die Versagt hat? Hugo sagt, das sie ja Karbon anstatt Stahl oder so verwendet haben, aber dies war vorher schon der Fall, nicht nur bei diesem Flug oder den vorherigen Flügen dieser Generation, sondern auch schon früher bei der Falcon. Diese umwickelten Tanks gibt es schon lange, auch anderswo.
Was wirklich neu in dem Zusammenhang ist, ist das der Sauerstoff so kalt ist, das nicht mehr viel bis zum gefrieren fehlt. Dies war aber auch bei den Flügen davor schon so, oder tasteten sie sich jedesmal etwas näher an den Gefrierpunkt und waren diesmal zu nah? In dem Fall kann man dann den Leuten, die sich wegen der kälte sorgen gemacht haben recht geben, auch wenn der Fehler anders ist, als erwartet.

Grüße aus dem Schnee

Zu 1:
Vor dem Tanken ist das Helium in einem Speicher an der Rampe, wo es unter druck steht, während der Speicher in der Rakete drucklos ist. An der Einfüllleitung wird der Durchfluss mit einem Ventil unterbunden.

Wenn man jetzt mit dem Tanken beginnt, öffnet man dieses Ventil. Das Helium fließt durch eine dünne Rohrleitung in den Heliumtank hinein. Hierbei entspannt es sich und kühlt ab. Je weiter man tankt, desto höher steigt der Druck im Tank in der Rakete, jetzt erwärmt sich das Helium wieder.

Ziel ist es (vermutlich), daß das Helium beim Tankende die gleiche Temperatur hat wie das LoX oder sogar kälter ist, um es zu kühlen. Egal, was man macht, beim Tankbeginn ist das Helium am kältesten.

Meine Vermutung ist jetzt, daß man mit dem Tanken vom Helium entweder früher beginnt, man wärmeres Helium verwendet, oder daß man mehrere Tanks am Boden errichtet, die unter unterschiedlichem Druck stehen, damit zu Tankbeginn der Druckunterschied und somit auch die Abkühlung kleiner ist.

Zu 2:
Ich meine mit "neuer Technologie" die Kombination von Karbon für Heliumtanks und unterkühltem Treibstoff. Als neu würde ich alles bezeichnen, was man noch keine 15 bis 25 Jahre lang verwendet. Denn in dieser Zeit findet man immer neue "Eigenheiten", so wie die jetzige.

Zu 2:
Ich meine mit "neuer Technologie" die Kombination von Karbon für Heliumtanks und unterkühltem Treibstoff. Als neu würde ich alles bezeichnen, was man noch keine 15 bis 25 Jahre lang verwendet. Denn in dieser Zeit findet man immer neue "Eigenheiten", so wie die jetzige.

Ich habe bisher verstanden das Neue ist die Verwendung der Karbonfaser-Helium-Drucktanks innerhalb der LOX-Tanks. Karbon-umwickelte Helium-Tanks gibt es schon länger. Aber innerhalb dees LOX-Tanks ?

Danke Hugo.
Daran, das das Helium beim Einleiten aus einem Drucktank in die Rakete entspannt hatte ich gar nicht gedacht.

15 bis 25 Jahre empfinde ich als eine etwas lange Zeit. Verstehe aber was du meinst.


Eine möglich der Umgehung des Problem ist vielleicht auch, das man das gefrieren zuläst, aber eine zusätzliche Schutzschicht, etwa eine Folie um den Tank legt und so das Carbon vom Sauerstoff trennt. So kann es keine direkte Interaktion zwischen flüssigem oder festem Sauerstoff mit den Carbonwickeln kommen.

@Proton: Die Umwickelten Tanks im Sauerstofftank gibt es auch schon lange so in der Falcon 9, glaube sogar von anfang an (daher konnte ja auch das erste RUD letztes Jahr passieren). Nur
den unterkühlte LOX gibt es erst seit dem letzten großen Upgrade.

Grüße aus dem Schnee

Das Problem ist wohl das Helium sich an manchen Stellen unerwartet verhält, wenn ich das nicht falsch verstanden habe.

Apropo, in einem der allerersten Beiträge hier (?) kurz nach dem Unglück, noch vor all unseren Spekulationen, hat doch schon mal jemand etwas von einer "Heliumanomalie" oder jedenfalls "irgendetwas zu Heliumphysik" geschrieben und AFAIR auch einen Link zu einem etwas rätselhaften Diagramm gepostet. Erinnert sich noch jemand daran? Das wurde zwar nicht weiter beachtet. Aber kann es sein, dass dieses sehr frühe Posting schon auf der richtigen Spur der jetzt isolierten Ursache war? Oder hatte das letztlich auch nichts damit zu tun?

Zitat von: Klakow am 04. Dezember 2016, 20:01:36

Das Problem ist wohl das Helium sich an manchen Stellen unerwartet verhält, wenn ich das nicht falsch verstanden habe.

Apropo, in einem der allerersten Beiträge hier (?) kurz nach dem Unglück, noch vor all unseren Spekulationen, hat doch schon mal jemand etwas von einer "Heliumanomalie" oder jedenfalls "irgendetwas zu Heliumphysik" geschrieben und AFAIR auch einen Link zu einem etwas rätselhaften Diagramm gepostet. Erinnert sich noch jemand daran? Das wurde zwar nicht weiter beachtet. Aber kann es sein, dass dieses sehr frühe Posting schon auf der richtigen Spur der jetzt isolierten Ursache war? Oder hatte das letztlich auch nichts damit zu tun?

Ja, ich erriere mich. Es ging darum, das Helium in einem bestimten Druckbereich sogar wärme wird, wenn es sich entspannt.
Die Vermutung war, das das Helium etwas Sauerstoff verdampfen ließ und dieser so die Stuffe Explodieren ließ. Es wurde aber hier im Forum nachgerechnet und als ein zu geringer Effekt bewertet.

Bei dem Befund jetzt wurde das Helium durch die Entspannung aber kälter (anderer Druckbereich) und verhielt sich so, wie die Mehrheit der Gase.

Hups, falsch errinert, wenn Helium über 30°K hat und entspannt, wird es wärmer.
Da Sauerstoff bei 55°K gefriert sind wir in diesem Bereich. Sprich eine Entspannung würde nicht zu einer Abkühlung und Vereisung führen, sondern eine Druckerhöhung.
Hieß zwar, das noch andere Faktoren eine Rolle spielen, aber interesannter umstand.

Danke Terminus.

Hier war die Diskusion: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14482.msg372697#msg372697

Grüße aus dem Schnee

Hallo

Erst das Helium tanken. Der Tank dehnt sich.
Dann LO2 rein. Es ist sicher.

Erst LO2 rein. O2 diffundiert in die Kohlefaserschicht der He Tanks. Dann He rein. Der He Tank dehnt sich und verdichtet durch die Dehnung das eingedrungene LO2 und PENG. Es gibt eine chemische Reaktion. Die Stufe explodiert.

Deshalb haben sie die Tanksequenz geändert. Ich finde es wirklich toll zu verstehen, weshalb es zur Explosion kam. Und wie es in Zukunft verhindert werden kann.

Matjes

Hat jemand einen Link zu einem Artikel, den wir als Quelle beziehen können?
gerade durchgesehen und wir haben nur Verweise zu alten Diskussionen, in dennen ähnliches besprochen wurde. Ich will sicher gehen, das wir hier nicht alle wild interpretieren, sondern etwas halbwegs belastbares haben.

Grüße aus dem Schnee

Hallo

Erst das Helium tanken. Der Tank dehnt sich.
Dann LO2 rein. Es ist sicher.

Erst LO2 rein. O2 diffundiert in die Kohlefaserschicht der He Tanks. Dann He rein. Der He Tank dehnt sich und verdichtet durch die Dehnung das eingedrungene LO2 und PENG. Es gibt eine chemische Reaktion. Die Stufe explodiert.

Deshalb haben sie die Tanksequenz geändert. Ich finde es wirklich toll zu verstehen, weshalb es zur Explosion kam. Und wie es in Zukunft verhindert werden kann.

Matjes

Soll es jetzt der Ablauf entsprechend Absatz 1 oder entsprechend Absatz 2 sein?
Um die Antwort vorwegzunehmen, auf nasaspaceflight war die Sequenz schon vor Wochen veröffentlicht: Erst LOx tanken, dann He.
Dort tauchte auch zum ersten Mal die Diskussion auf, daß das He Gas und das COPV beim Füllen zu kalt werden könnten, und dabei auskristallisierender Sauerstoff mit den Kohlefasern reagieren könnte.
Das gilt dann natürlich auch für Stufe 1. Ob es stimmt, hängt davon ab, ob und wie das He Gas vorgekühlt wird. Aus der Versorgung kommt es mit 400 bar und RT.
Gruß
Hermes

Das Helium wird anscheinend kalt getankt:
http://spaceflight101.com/falcon-9-ft-countdown-timeline/

All three Cryo Helium Pumps active

Die Tanks LOX und He sind doch aber im Inneren der Rakete. Eine Explosion dort müßte also die Hülle aufreißen und m/o/w einen gerichteten Feuerstrahl ergeben ? Aber nicht einen in Microsekunden vorhandenen Feuerball neben der Rakete?

Das Helium wird anscheinend kalt getankt:
http://spaceflight101.com/falcon-9-ft-countdown-timeline/

Zitat

All three Cryo Helium Pumps active

Die Frage ist, was mit diesen Pumpen gemeint ist, auch unter dem Gesichtspunkt der Reihenfolge.
Der Punkt cryogenic He wurde schon woanders diskutiert, damit ist auch sehr kaltes Gas unter - 180° gemeint. Das sollte sich auf den Inhalt der COPV´s beziehen.
Für das Füllen der COPV´s mit 300 bar reichen die 400 Bar Versorgungsleitungen am Pad allemal.
Gruß
Hermes

Das Helium wird jedenfalls nicht bei Raumtemperatur getankt, sondern vielleicht auch direkt bei der LOX Temperatur. Wenn es dann durch Entspannung zu sehr abkühlt, ist es vielleicht so kalt, dass der Sauerstoff an der Tankoberfläche gefriert.

Achtung, wie ich oben ausgegragen habe, wird Helium beim Entspannen im LOX-Temperaturbereich wärmer.

Hups, falsch errinert, wenn Helium über 30°K hat und entspannt, wird es wärmer.
Da Sauerstoff bei 55°K gefriert sind wir in diesem Bereich. Sprich eine Entspannung würde nicht zu einer Abkühlung und Vereisung führen, sondern eine Druckerhöhung.
Hieß zwar, das noch andere Faktoren eine Rolle spielen, aber interesannter umstand.

Hier war die Diskusion: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14482.msg372697#msg372697

Grüße aus dem Schnee

@tobi - Hast Du dafür eine Quelle? Es müßte dann ja ein Wärmetauscher am Pad sein.
Gruß

@tobi - Hast Du dafür eine Quelle? Es müßte dann ja ein Wärmetauscher am Pad sein.
Gruß

Ja das ist der Joule-Thompson Prozess, allerdings gilt der nur bei einer isenthalpen Zustandsänderung, das gilt bei einer Strömung durch ein Ventil z.B. Allerdings ist die Einströmung von Gas in einen vielleicht nicht isenthalp. Bei einem idealen Gas ist das eine isotherme Zustandsänderung, wäre also keine Temperaturänderung.

Daher vermute ich, dass sich das Helium trotzdem abkühlt wegen adiabter Zustandsänderung/Expansion.

Die Antwort paßt nicht zur Frage. Wenn ohne zusätzliche Wärmeabfuhr das He lediglich netto von 400 bar RT her auf 300 bar entspannt wird, kühlt es sich nicht ab.
Die Wärmeabfuhr im Tank ist viel zu langsam.
Gruß
Hermes