Russische Raumfahrt

TOP - G.Kowalski bringt diese (obige) Nachricht aus “Rossijskaja gaseta” ebenda am 11. April, dem Vortag des Internationalen Tages der Raumfahrt.
Justament gratulierte PUTIN der ISS Besatzung anläßlich dieses Feiertages ...
- derzeit arbeite eine  “repräsentative internationale Mannschaft aus Bürgern Russlands, Japans und der USA” in der Station ...
Aber warum ...vollmundige Versprechen ... bezüglich der Weltraumpläne ? Es ist eine Ausrichtung, eine Orientierung mit einem Hintergrund, der nicht von der Hand zu weisen ist. Wird es konsequent umgesetzt, wovon ich ausgehe, möchte man glatt hundert werden, um es zu erleben.
Rainer

Gerade habe ich diesen Artikel bezüglich der russischen Raumfart im deutschsprachigen Teil von RIA Novosti gefunden:
http://de.ria.ru/space/20140410/268248616.html

Zitat

Russland hat nach Worten von Vizeregierungschef Dmitri Rogosin Pläne, auf dem Mond für immer Fuß zu fassen. „Der Mond ist keine Zwischenstation, das ist ein eigenständiges Ziel“, schrieb Rogosin

weiter:

Zitat

Zuvor war mitgeteilt worden, dass die Erschließung des Mondes eine der vorrangigen Aufgaben der russischen Raumfahrt ist. Eine bemannte Landung auf den Erdtrabanten ist für 2030 geplant. Künftig soll auf dem Mond eine bemannte Dauerstation errichtet werden. Derzeit arbeiten russische Konstrukteure an einer superschweren Trägerrakete, die bis zu 80 Tonnen Nutzlast ins All wird mitnehmen können.

Mal schauen, was aus diesen vollmundigen Versprechungen wird...

Weiß nicht, was daran neu ist...
Hab's extra deshalb nicht reingesetzt.

Z.B.:

Der Auftrag für den Schwerlastträger wird wahrscheinlich im März an ENERGIJA gehen.
Geplant ist zuerst ein 70 Tonnen-Träger, danach erweiterbar bis 140-160 Tonnen.
Er soll zuerst für das geplante Mond-Programm, an dessen Ende eine bemannte Station (wahrscheinlich Südpol)
steht, benutzt werden. Weitere Punkte sind eine orbitale Raumwerft - und irgendwann mal Mars...

Hallo jakda,
Ich kannte deine Posts, aber ich dachte, ich setze es trotzdem mal rein, vor allem, weil es direkte Aussagen namhafter Politiker zu dem Thema enthält. Und egal wie man über Politiker auch denkt, letzten Endes entscheiden sie über die Budgets und daher ist es nicht schlecht, wenn sich ein Politiker so definitiv über ein Programm äußert.
Außerdem geht der Hauptteil des aartikels ja nicht um die neue Rakete (die wird nur im letzten Absatz erwähnt) sondern darum, dass man einen dauerhaften Mondaußenposten errichten will. Das ist mir insofern neu, als dass man plötzlich Worte benutzt wie "für immer". Klingt fast wie Pläne für eine Kolonie. Aber das kann auch an der Übersetzung liegen

Ist in RU und USA vlt die Angst vor den Chinesen hochgekocht ? 

Ist in RU und USA vlt die Angst vor den Chinesen hochgekocht ? 

Ich würde es nicht Angst nennen. Aber eine Konkurrenz, die vielleicht eigene Anstrengungen verstärkt, sind sie sicher.

Das Ru-Mondprogramm ist schon länger angelegt, und ja, wenn man (bemannt) dort ist, will man für immer bleiben.
"Immer" bedeutet - ähnlich wie Raumstationen SOLJUT, MIR, ISS - am Anfang eine bemannte Station, die man zu einer permanent
besetzten weiterentwickelt. Man will keine jahrzehntelangen Pausen mehr...

In dem Fall ist es anders auch nicht sinnvoll, denk ich.

@Führerschein:

Ich würde es nicht Angst nennen. Aber eine Konkurrenz, die vielleicht eigene Anstrengungen verstärkt, sind sie sicher.

Und gut so !

Urkaine stellt Rüstungsexporte nach Russland ein:
http://www.faz.net/aktuell/politik/ausland/europa/russland-und-die-ukraine-das-sowjetische-erbe-lockt-12893029.html

Die Zenit gibts dann wohl nicht mehr...

Auch das russische Weltraumprogramm könnte ins Trudeln geraten. Mit ihrer Kompetenz bei Interkontinentalraketen haben die Ingenieure im ostukrainischen Dnipropetrowsk die verwandten Trägerraketen und Systemkomponenten für das Weltraumprogramm entwickelt: die Rakete Zenit, die bis heute zum Einsatz kommt, sowie Kontrollsysteme für die Raketen Proton, Sojus, Kosmos und die internationale Raumstation ISS. Die Ukraine ist außerdem Sitz des Flugzeugherstellers Antonow, der in Kiew Verkehrsflugzeuge und militärische Großtransporter baut, davon mehrere Typen in russischem Auftrag.

Hmm die Proton, Sojus, Kosmos und ISS könnte laut FAZ auch betroffen sein...

Wer weiß mehr?

Zitat von: McFire am 12. April 2014, 12:14:23

Ist in RU und USA vlt die Angst vor den Chinesen hochgekocht ? 

Ich würde es nicht Angst nennen. Aber eine Konkurrenz, die vielleicht eigene Anstrengungen verstärkt, sind sie sicher.

Fakt, nach dem scheitern des russischen Mond Programms mit N1, entstanden mehrere neue Projekte. Schon vor 10-15 Jahren war den Verantwortlichen klar, dazu gibt es Publikationen und Dokumente, das Russland um 2030 zum Mond fliegen wird. Die notwendige Trägerrakete, es gibt mehrere Varianten darunter mit Feststoffbooster bis 160 Tonnen, wird jetzt weiter für die notwendigen nächsten Schritte untersucht.

Fraglich ist nur der Zeitplan als auch die erforderliche Finanzierung. Methan Triebwerk RD-0162 wird erst in 3-4 Jaharen fertig sein, der Nachfolger für neue Trägerraketen RD-0164 ist heute nur auf dem Papier.

Fakt, nach dem scheitern des russischen Mond Programms mit N1, entstanden mehrere neue Projekte. Schon vor 10-15 Jahren war den Verantwortlichen klar, dazu gibt es Publikationen und Dokumente, das Russland um 2030 zum Mond fliegen wird. Die notwendige Trägerrakete, es gibt mehrere Varianten darunter mit Feststoffbooster bis 160 Tonnen, wird jetzt weiter für die notwendigen nächsten Schritte untersucht.

Fraglich ist nur der Zeitplan als auch die erforderliche Finanzierung. Methan Triebwerk RD-0162 wird erst in 3-4 Jaharen fertig sein, der Nachfolger für neue Trägerraketen RD-0164 ist heute nur auf dem Papier.

Ich glaube nicht, das Russland bis 2030 auf dem Mond landen wird. Dazu dürfte das Geld fehlen. Einen Großträger bekommt man nicht für ein paar Rubel. Zudem wirft man Geld für unnötige Entwicklungen raus. Methan als Treibstoff lohnt sich nicht. Man hat alle Triebwerke, die für einen Großträger nötig sind, bereits entwickelt. Für die Startstufe / Booster hat man das RD-170, für die Oberstufe das RD-0120 (sofern die Fertigungsanlagen noch verwendbar sind). Wofür braucht man da noch ein Methan-Triebwerk?

Du hast doch bestimmt noch die Stimme der Methan-Befürworter im Ohr!? Methan sei besser als Kerosin und käme fast an Wasserstoff heran.

Die entscheidende Frage dürfte sein, ob sich die Freunde des Methans (als Treibstoff für Erststufen) durchsetzen und die nötigen Gelder erhalten werden.

Zeitplan ist fraglich, die Entwicklung nicht.

Progress hat gänzlich auf Wasserstoff verzichtet (Arbeitsdokumente), Methan als auch Feststoffbooster senken die Startkosten erheblich. Kerosin (RD-170) ist auch fraglich, da die Vorkommen begrenzt sind und für einen Träger der 50 Jahre fliegen wird nicht angebracht. Wasserstoff für Trägerrakete führt zu hohen Startkosten ist auch problematisch. Eine vollständige modulare Methan Trägerrakete mit RD-0164 hat schon erhebliche Vorteile, vereinfacht die Konstruktion und die technische Vorbereitung des Trägers. Der Kostenfaktor wurde auch untersucht. Nicht zu vergessen, ein Methan Triebwerk ist einfacher, zuverlässiger und billiger als der problematischer RD-170. Die Entscheidung steht noch aus.

Für RD-0120 wird es eine Neuentwicklung geben.

Ok, Methan ist vlt. nicht ganz so energiereich wie LH2 und die Temperatur ist auch nicht grad Zimmertemperatur. Aber die Raketen werden größer und da sollte doch allein die mögliche Verkleinerung der Tanks und der Struktur Vorteile bringen, oder nicht?

Bei Verwendung von Methan werden die Booster nur um 15-20 % länger, den etwas größeren Materialaufwand können wir also vernachlässigen. Auch Fakt, bei gleicher Startmasse haben wir in der Regel um 15-20% grössere Nutzlast.

Bei den Arbeitsdokumenten von Progress sehen wir auch, das eine Methanträgerrakete für 130 Tonnen kleiner als die SLS mit H2O und Feststoffbooster ist. Auch der Vergleich von Sojuz-5 zu Angara-5 ist gross, natürlich mit Vorteil für Methan. Mit Acetam erhalten wir aber noch mehr Nutzlast und radikale Vereinfachung.

Das Methan Triebwerk für die Angara-5 ist schon längst fertig, gegenwärtig laufen Brennversuche.

Zeitplan ist fraglich, die Entwicklung nicht.

Progress hat gänzlich auf Wasserstoff verzichtet (Arbeitsdokumente), Methan als auch Feststoffbooster senken die Startkosten erheblich. Kerosin (RD-170) ist auch fraglich, da die Vorkommen begrenzt sind und für einen Träger der 50 Jahre fliegen wird nicht angebracht. Wasserstoff für Trägerrakete führt zu hohen Startkosten ist auch problematisch. Eine vollständige modulare Methan Trägerrakete mit RD-0164 hat schon erhebliche Vorteile, vereinfacht die Konstruktion und die technische Vorbereitung des Trägers. Der Kostenfaktor wurde auch untersucht. Nicht zu vergessen, ein Methan Triebwerk ist einfacher, zuverlässiger und billiger als der problematischer RD-170. Die Entscheidung steht noch aus.

Für RD-0120 wird es eine Neuentwicklung geben.

Du übersiehst aber, das ein Methan-Triebwerk weit aufwendiger ist als ein Kerosin-Triebwerk. Rein vom Aufwand her liegt Methan zwischen Kerosin und Wasserstoff, sogar etwas näher an Wasserstoff dran. Der energetische Zugewinn im Vergleich zu Kerosin ist allerdings nur gering, Methan ist zwar etwas besser als Kerosin, aber Wasserstoff ist immer noch weit überlegen.

Sicher ist das RD-170 nicht ganz billig, das liegt aber an der Auslegung als Hauptstromtriebwerk. Ein vergleichbares Methan-Triebwerk wäre nicht billiger, sondern im Gegenteil sogar noch teurer und aufwendiger als das aktuelle RD-170. Das liegt einfach daran, das der Brennstoff eines Triebwerks weitaus mehr Aufgaben zu erfüllen hat als der Oxidator. So muss der Brennstoff alle Schmier- und Kühlaufgaben im Triebwerk übernehmen. Das ist mit Kerosin weit einfacher als mit dem -180 °C kaltem Methan. So verdampft das Methan während der Kühlung der Brennkammer. Da das Gas weit weniger Wärme aufnehmen kann als die Flüssigkeit, ist besonders die Kühlung nach dem Verdampfen sehr kritisch und muss sehr sorgfältig ausgearbeitet sein. Nicht umsonst hat man für die Versuche mit Methan immer Triebwerke verwendet, die ursprünglich für den Betrieb mit Wasserstoff entwickelt wurden. Da die Bedingungen fast gleich sind, ist es sehr viel einfacher, ein LH2-Triebwerk auf Methan umzurüsten, während die Umrüstung eines Kerosin-Triebwerks auf Methan praktisch einer Neuentwicklung gleichkommt.

Ich halte daher nichts von Methan-Triebwerken. Es ist fast 50 Jahre her, das man Methan zum ersten Mal getestet hat. Dennoch hat man es bis heute nie praktisch eingesetzt. Warum wohl?

..., das ein Methan-Triebwerk weit aufwendiger ist als ein Kerosin-Triebwerk. Rein vom Aufwand her liegt Methan zwischen Kerosin und Wasserstoff, sogar etwas näher an Wasserstoff dran....

Gibt es einen Mehraufwand bei einem Methantriebwerk gegenüber Kerosin, wenn das Triebwerk erst mal konstruiert und flugfähig ist?

Gruß   Pirx

Nein, der Sachverhalt bei den Arbeiten an Triebwerken ist aber anders. Aus gegebenen Umständen werde ich nicht näher eingehen, der Aufwand wäre zu gross, mindestens 80-150 A4 Seiten um den Sachverhalt für alle verständlich näher bringen.

Nur so, ein Methan-Triebwerk ist einfacher, etwas kleiner und billiger als mit Kerosin. Habe auch kurz berichtet warum Progress auf H2O verzichtet. Der energetische Zugewinn im Vergleich zu Kerosin von 15-20% mehr Nutzlast ist er zu wenig?

Die Testreihen wurden in Russland abgeschlossen, darunter Brennversuche mit über 2000 sekunden. Die Computer Aufzeichnungen haben eine sehr grosse Stabilität und Gleichmässigkeit der Verbrennung gezeigt. Die Anforderungen sind sehr hoch (Zuverlässigkeitskoeffizient von 0,999), ersichtlich aus den Dokumenten für MRKN. Der RD-191M hat nur von 0,99.

Beim Versagen eines RD-170/175 beim Start, endet der Flug mit Katastrophe, eine Gegensteuerung ist nicht möglich. Die Anforderung, ua.:

- Beim Versagen von 1-2 Triebwerken, müssen die restlichen den Schub ausgleichen.
- Ist das nicht möglich, müssen die restlichen Triebwerke die Trägerrakete für den Niedergang weit vom Startplatz sichern.

Zitat von: MR am 14. April 2014, 15:33:48

..., das ein Methan-Triebwerk weit aufwendiger ist als ein Kerosin-Triebwerk. Rein vom Aufwand her liegt Methan zwischen Kerosin und Wasserstoff, sogar etwas näher an Wasserstoff dran....

Gibt es einen Mehraufwand bei einem Methantriebwerk gegenüber Kerosin, wenn das Triebwerk erst mal konstruiert und flugfähig ist?

Gruß   Pirx

Das ist die Kernfrage. Ich glaube MR, daß die Umwandlung eines Kerosintriebwerkes in ein Methantriebwerk schwieriger wäre als die Umwandlung eines Wasserstofftriebwerkes. Aber wer will - außer vielleicht für Testzwecke -  schon ein Triebwerk umwandeln? Man entwickelt ein neues, wenn man eines braucht. Das ist für Methan mit Sicherheit wesentlich einfacher als für Wasserstoff. In der Entwicklung, vor allem aber im Betrieb.

Warum bisher kein Einsatz von Methan? Ich spekuliere mal.

Die Russen haben deutliche Überlegenheit bei Kerosin-Triebwerken und sind bisher damit im Wesentlichen gut gefahren. Bei Schwerlast und vor Allem außerhalb LEO haben aber hochenergetische Triebwerke deutliche Vorteile. Sie können sich jetzt weitgehend unbelastet Methan und Wasserstoff ansehen. Mal sehen, wie sie sich entscheiden.

Die Amerikaner haben sich auf Wasserstoff konzentriert und haben da ihre Erfahrungen. Für Schwerlast nehmen sie dann in der ersten Stufe Feststoff dazu, die beiden ergänzen sich. Auch sie hatten keinen dringenden Grund, Methantriebwerke zu entwickeln.

Jetzt kommt SpaceX dazu. Sie können unbefangen an ihre Entscheidungen rangehen. Sie wollen aus betrieblichen Gründen auch gerne die gleichen Triebwerke in der ersten und zweiten Stufe verwenden. Da bietet sich Methan an, das zwischen Kerosin und Wasserstoff liegt.

Der Beitrag von Jura ist wieder interessant.

Ich halte daher nichts von Methan-Triebwerken. Es ist fast 50 Jahre her, das man Methan zum ersten Mal getestet hat. Dennoch hat man es bis heute nie praktisch eingesetzt. Warum wohl?

Man hielt im Westen auch nichts von Hauptstromtriebwerk, bis die Sowjets diese erfolgreich realisierten. Du weißt doch auch genau, dass es mehrere Faktoren gibt, welche gegen Neuentwicklungen bzw. alternativen sprechen können. Vor bzw. Nachteile von technischen Lösungen ordnen sich wirtschaftlichen/politischen Faktoren immer wieder unter. So kann es für Staat A durchaus mehr Sinn machen Technologie X zu fördern als fürs Staat B.


@An unseren Gast Jura
Da du anscheinend über ein ausgeprägten Einblick auf die Entwicklung in Russland verfügst, würdest du hier so einigen eine große Freude machen, wenn du dir die Zeit nimmst um uns die Vorteile von Methan Triebwerken etwas genauer näher zu bringen.

@An unseren Gast Jura
Da du anscheinend über ein ausgeprägten Einblick auf die Entwicklung in Russland verfügst, würdest du hier so einigen eine große Freude machen, wenn du dir die Zeit nimmst um uns die Vorteile von Methan Triebwerken etwas genauer näher zu bringen.

Dem schließe ich mich an. Ich bin generell sehr an der Entwicklung in Russland interessiert, nicht nur was Methan angeht.

Warum bisher kein Einsatz von Methan? Ich spekuliere mal.

Die Sache ist doch ganz einfach auch ohne Spekulation.

- In Russland wird schon seit 1980-er Jahren ohne Zeitdruck daran geforscht.
- Es bestand keine Notwendigkeit neue Raketen zu entwickeln.
- Nach Baikal Konzept und dem scheitern der ersten Angara mit H2O, wurde MRKN mit Methan geboren.
- Interesante Infos lieferte auch NPO Energomasch, die Kerosin Reserven in Russland sind begrenzt, nur noch in einen Gebiet ist die Förderung möglich und der künstliche auch nicht billig.
- Was passiert mit der Ölförderung in 50-70 Jahren? Methan, H2O ist unbegrenzt vorhanden und der Träger wird wahrscheinlich mehr als 50 Jahre fliegen.
- Die Trägerrakete Sojus-2 mit 32 Brennkammern ist absolut unwirtschaftlich und sehr kompliziert.
- Sojus-5 hat nur 1-3 Brennkammern und ist erheblich billiger.
- Ohne Investitionen natürlich auch kein Fortschritt und keine Kostensenkung.
- Mit dem neuen Kosmodrom muss Russland sowieso alles neu machen als auch investieren.

Mathematische Modellierung und experimentelle Untersuchung der Eigenschaften von den Brennkammern des  flüssigen Treibstoffes von Methan und Sauerstoff.

Doktorarbeit: Lapizki, Wladimir, Kandidat der technischen Wissenschaft, mit Literaturverzeichnis über 59 Arbeiten bezogen auf Methan. 

http://www.dissercat.com/content/matematicheskoe-modelirovanie-i-eksperimentalnoe-issledovanie-kharakteristik-kamery-sgoraniy

Generaldirektor KBHA Vladimir Rautchuk : Wir wollen einen Triebwerk für Flug zum Mars in Woronesch schaffen, 11.04.2014

- Entwicklung von hocheffektiven elektrischen Triebwerken für Marsflüge.
- Es gibt weitere Projekte, alle viel versprechende und sehr konkrete Pläne.
- Entwicklung von einen Methantriebwerk für eine Italinische Rakete Lira (Лира).

http://riavrn.ru/news/gendirektor-kbkha-vladimir-rachuk-my-khotim-sozdat-dvigatel-dlya-poleta-na-mars-v-voronezhe-/

Mal abgesehen davon, daß der Tank kleiner wird (in Zukunft werden muß) spart es doch sicher auch etwas Aufwand/Material, das Ganze dicht zu halten, oder ist das nicht so viel?