N-1

Hi,
für die Komplexheit einer Antriebsanlage spielt es keine Rolle, daß 12 der Brennkammen kleiner sind. Auch sie erzeugen Kräfte und Vibrationen und belasten das Leitungssystem.

Ob es technisch einfacher ist vier Brennkammern mit einer großen Turbopumpe zu versorgen, oder jede Brennkammer durch eine eigene TP, weiß ich nicht. Kann mir aber vorstellen, daß es bezüglich der Zuverlässigkeit keinen großen Unterschied macht.

Wenn irgendwo ein loses Metallteil in den Leitungen eine Turbopumpe zum Platzen bringt, ist es egal ob sie eine oder vier Brennkammern versorgt. Bei so einem Vorfall ist die Einzelversorgung sogar vorteilhaft weil der Schubverlust nicht so groß ist....

Ich denke, daß es wenig Sinn macht die Ursache des Scheiterns im Konzept des Antriebs zu suchen, wenn gleichzeitig klar ist, dass Block A niemals vor den Flügen getest wurde.
Ohne einen integrativen Test des gesamten Antriebssystems ist es nur eine logische Konsequenz, daß die ersten Starts mislingen.

Ich bin mir sicher, daß die Antriebsanlage irgendwann zuverlässig funktioniert hätte - hätte man sie nur mal ausreichend getestet.
Die tatsächlichen Ursachen für die Triebwerksdefekte waren nicht von konzeptioneller Natur und auch nicht so gravierend, daß man sie nicht hätte in den Griff bekommen können.

Übrigens: diese N1 ist wohl die einzige, die erfolgreich geflogen ist:

https://www.youtube.com/watch?v=Tr5DLtjKYoQ

 

Gruß,
Dietmar

Nop, leider nicht.

Ich denke, dass das der 4. und letzte Start der N-1 war. Damals gab es kurz vor Brennschluss von Block A ein Feuer in einigen Triebwerken und sie ist abgestürzt. Das heißt leider, dass ab Block B keine der Stufen der N-1 im Flugerprobt wurde, weil's immer schon die erste erwischte.

Hey sf4ever,

ich sehe da ein Video vom fünften Start einer N1  !

 

Und das Video beweist eindeutig die Fehlerursache: die sowjetische N-1 war einfach zu groß ...

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Hi,
für die Komplexheit einer Antriebsanlage spielt es keine Rolle, daß 12 der Brennkammen kleiner sind. Auch sie erzeugen Kräfte und Vibrationen und belasten das Leitungssystem.

Ob es technisch einfacher ist vier Brennkammern mit einer großen Turbopumpe zu versorgen, oder jede Brennkammer durch eine eigene TP, weiß ich nicht. Kann mir aber vorstellen, daß es bezüglich der Zuverlässigkeit keinen großen Unterschied macht.

Wenn irgendwo ein loses Metallteil in den Leitungen eine Turbopumpe zum Platzen bringt, ist es egal ob sie eine oder vier Brennkammern versorgt. Bei so einem Vorfall ist die Einzelversorgung sogar vorteilhaft weil der Schubverlust nicht so groß ist....

Ich denke, daß es wenig Sinn macht die Ursache des Scheiterns im Konzept des Antriebs zu suchen, wenn gleichzeitig klar ist, dass Block A niemals vor den Flügen getest wurde.
Ohne einen integrativen Test des gesamten Antriebssystems ist es nur eine logische Konsequenz, daß die ersten Starts mislingen.

Ich bin mir sicher, daß die Antriebsanlage irgendwann zuverlässig funktioniert hätte - hätte man sie nur mal ausreichend getestet.
Die tatsächlichen Ursachen für die Triebwerksdefekte waren nicht von konzeptioneller Natur und auch nicht so gravierend, daß man sie nicht hätte in den Griff bekommen können.

Die N1 war von Anfang an eine Fehlkonstruktion. Man konnte sich nicht dazu durchringen, vorhandene Triebwerke mit ausreichendem Schub zu verwenden, weil diese mit UDMH/NTO arbeiteten, für die N1 aber RP1/LOX verwendet werden sollte. Zudem hatte sich der Konstrukteur der N1 mit dem erfahrensten Triebwerksentwickler verkracht. Daher mussten am Ende 30 Triebwerke in der Startstufe verwendet werden.

Ein Triebwerk ist immer eine Fehlerquelle, da es aus sehr vielen beweglichen Teilen besteht. Wenn man sich die Fehlstarts genau ansieht (zb bei Ariane) so wird klar, das fast immer die Triebwerke dafür verantwortlich waren. Daher ist man bei Neuentwicklungen bestrebt, so wenig Triebwerke wie möglich zu verwenden.

Auf der anderen Seite waren sowohl die Saturn 1/1B wie auch die Ariane 44L mit je 8 Triebwerken in der Startstufe bzw Startstufe/ Booster sehr erfolgreich. Allerdings waren diese Triebwerke auch ausgesprochen zuverlässig und sorgfältig getestet wurden. Auf die NK-15 traf das nicht zu, diese wurden nur sehr oberflächlich getetet. Erst das Nachfolgemodel NK-33 wurde ausführlichen Tests unterzogen, allerdings nicht mehr eingesetzt. Zudem war auch das Kontrollsystem der N1 sehr unzuverlässig und trug entscheidend zu den Fehlstarts bei. Mit einem modernen System kann man heute sicher auch 25 - 30 Triebwerke sicher kontrolieren.

Persönlich sehe ich Träger mit sehr vielen Triebwerken dennoch sehr skeptisch. Ein Triebwerk ist zudem auch ein Kostenfaktor. Anstelle 9 - 10 Triebwerke (wie für die Falcon 9 zb) zu verwenden, wäre es sicher billiger, nur ein Triebwerk zu verwenden. Allerdings ist ein kleines Triebwerk billiger zu entwickeln. Ein Anbieter wie SpaceX, der es sich nicht leisten kann, Milliarden auszugeben, ist da klar im Nachteil.

Zusammengefasst kann man es nicht verallgemeinern.  Die N1 scheiterte, weil die Treibwerke unzuverlässig waren, die Stufe als ganzes nie getestet wurde, man die Kräfte falsch einschätzte und das Kontrollsystem zu unzuverlässig war. Sie wurde zu schnell und zu billi entwickelt und man sparte an allen Ecken und Enden. Ziel war es, die USA beim Wettlauf zum Mond zu schlagen, ohne allerdings den finanziellen Rahmen der NASA zur Verfügung zu haben. Das konnte nicht gut gehen.

Hi MR,
sicher bietet eine große Anzahl von Brennkammern/Triebwerken auch ein größeres Potential für Fehler, doch sind nicht alle Fehler fatal.

Redundanz (= viele Brennkammern) kann auch ein Vorteil sein, insbesondere dann, wenn die einzelnen Brennkammern/Triebwerke die nötige Zuverlässigkeit haben. So können nicht-fatale Fehler in der Regel viel besser durch entsprechende Regulierung der anderen Triebwerke kompensiert werden.
Bei den Flugkontrollsystemen setzt man ja auch auf Redundanz, warum sollte das beim Antrieb anders sein?

Das Scheitern der N1 ist kein ausreichender Beleg für die angeblichen Nachteile der Bündelung - insbesondere weil es sehr erfolgreiche Gegenbeispiele gibt.

Der These, daß der Tend hin zu möglichst wenigen Brennkammern/Triebwerken geht, kann ich nicht so ganz zustimmen. Man schaue sich nur mal bei den aktuellen Entwicklungen im Bereich Aerospike-Triebwerken um. Bündelung ist da schwer angesagt....
Oder: warum hat das Schuttle z.B. drei SSMEs mit zusammen 6 MN Schub und nicht eins der sehr zuverlässigen F-1 mit vergleichbarem Schub?

Letztlich ist das aber, wie ich schon sagte, keine Konzeptfrage, sondern ausschliesslich eine Frage der Zuverlässigkeit der Komponenten. Es ist offensichtlich (siehe z.B. Sojuz) möglich eine große Zahl von Brennkammern/Triebwerken mit ausreichender Zuverlässigkeit zu entwickeln.

Bei den F-1 Triebwerken der Saturn S-1C war der Weg zum zuverlässig arbeitenden Triebwerk eher steinig und das sehr gute Ergebnis wurde auch nur durch exzessives Testen mit erheblichem Kostenaufwand erreicht. Heutzutage traut man sich aus Kostengründen eher nicht mehr an solch starke Triebwere heran, was konsequenterweise dazu führt, daß man lieber ein paar mehr Triebwerke bündelt...

Gruß,
Dietmar

warum hat das Schuttle z.B. drei SSMEs mit zusammen 6 MN Schub und nicht eins der sehr zuverlässigen F-1 mit vergleichbarem Schub?

Weil man eine SSME bis zu 50x verwenden kann und die F-1 nur 1x?

Man muss das immer im Kontext der Zeit sehen. Die Sowjets haben sich nicht dafür entschieden so viele Triebwerke in der ersten Stufe der N1 zu bündeln, weil sie dachten das wäre besser als wenige starke Triebwerke - sondern weil sie keine starken Triebwerke hatten.

Das die Koordinierung ein großes Problem wird, war allen klar und sorgte für viel Streit - z.b. zwischen Gluschko und Korolev. Korolev hielt das Problem für lösbarer, als die Entwicklung eines stärkeren Triebwerks und er hatte das Sagen.

Von den 4 Starts war aber wohl nur der dritte Fehlschlag direkt auf diese Problem zurück zu führen. Bei den ersten zwei war die Qualitätssicherung das Problem, beim vierten ein Steuerfehler beim abschallten der Triebwerke.

Der Mythos, das die N1 aufgrund der Bündlung gescheitert ist - ist also in der Tat ein solcher. Meiner Meinung nach ist das Scheitern der N1 vorallem auf inadequate Fertigungstechnik zurück zu führen.

Heuzutage ist die Koordinierung vieler Triebwerke zwar immer noch schwierig, aber mit den revolutionären Fortschritten in der Steuerelektronik zu bewältigen.

Beide Konzepte haben ihre Vor- und Nachteile. Das aber Redundanz ein Vorteil der Bündelung sein soll, halte ich für einen Marketinggack von SpaceX. Ich sehe den entscheidenen Vorteil in der Einfachheit und Massenproduktion der Triebwerke.

warum hat das Schuttle z.B. drei SSMEs mit zusammen 6 MN Schub und nicht eins der sehr zuverlässigen F-1 mit vergleichbarem Schub?

Weil F1 Kerosin verbrennt und SSME Wasserstoff. Und für Wasserstoff war das SSME damals das größte (heute ist das RS-68 stärker). Man wollte eben nicht 5-6 J2 Triebwerke bündeln. Aber irgendwie hat das gerade nichts mit der N1 zu tun...

mfg websquid

Der Mythos, das die N1 aufgrund der Bündlung gescheitert ist - ist also in der Tat ein solcher. Meiner Meinung nach ist das Scheitern der N1 vorallem auf inadequate Fertigungstechnik zurück zu führen.

Nach meinen Informationen war das Problem sehr vielschichtig. Er erste Start scheiterte, weil nach einer Triebwerksexplosion (kleine Metallteile im Treibstoff zerstörten die Turbopumpe) ein Feuer im Heck ausbrach. Das zerstörte die Kabelverbindungen, so das die Telemetrie der Triebwerke ausfiel und das Kontrollsystem alle Triebwerke abschaltete.

Auch beim zweiten Start kam es aus dem gleichen Grund wieder zu Treibwerksausfällen. Nach 10 s kam es zu einer Störung der Stromversorgung und zum Abschalten aller Triebwerke. Der Träger stürzte aus ca 200 m Höhe auf die Startplatform und zerstörte den ganzen Startplatz.

Beim dritten Start schwenkte man den Träger sofort nach dem Abheben vom Startplatz weg, um eine ähnliche Katastrophe wie beim zweiten Start zu vermeiden. Allerdings hatte man die Aerodynamik des Trägers falsch eingeschätzt, so das die Rakete immer mehr ins Kippen kam und nach 50 s schließlich in der Luft auseinander brach.

Der 4. Start scheiterte durch einen hydrostatischen Effekt. Um die Beschleunigung zu reduzieren schaltete man 6 Triebwerke vorzeitig aus. Das führte zu einer sehr starken Druckwelle im Treibstoffsystem, durch den eine Sacherstoffleitung brach und ein Triebwerk explodierte.

Man kann die Schuld also nicht an einem Punkt festmachen. Der ganze Träger wurde überhastet und mit viel zu wenig finanziellen Mitteln entwickelt. Die Tanks wurden nicht gesäubert, die Triebwerke hatten keine Filter, die Aerodynamik entsprach nicht den Berechnungen und das Kontrollsystem der Triebwerke war sehr unzuverlässig. Man verzichtete auf Teststände. Die Entwicklung wurde viel zu spät begonnen, dennoch wollte man die USA mit ihrer Saturn 5 schlagen. Während die Saturn 5 sehr sorgfältig und mit großen Sicherheitsspielräumen und genügend Zeit entwickelt wurde, war die Entwicklung der N1 ein einziger Wettlauf gegen die Zeit, als man mit völlig unzureichenden Mitteln einen Hochleistungsträger entwickeln wollte.

Zudem standen sich die Entwickler selber im Weg. Während die USA alle Anstrengungen auf die Saturn 5 konzentrierten, spielten sich die russischen Entwickler in Kleinkriegen gegeneinander aus. Problem war auch, das die USA damals schon in der Triebwerkstechnik deutlich vorne lagen und mehr Erfahrungen mit starken Triebwerken hatten. Bei den Russen (oder damals eher Sowjets) dagegen setze man eher auf Bündelung. Triebwerke mit 4 Brennkammern wurden sehr oft eingesetzt, man investierte aber kaum in die Entwicklung starker Einkammertriebwerke. Der wichtigste Triebwerksentwickler und der wichtigste Raketenentwickler hatten eine private Fehde und waren nicht zur Zusammenarbeit zu bewegen. Das alles waren keine guten Vorraussetzungen. Rückblickend betrachtet, ist es unter diesen Umständen nicht verwunderlich, das die N1 scheiterte. Man kann das scheitern auch nicht auf einen einzelnen Punkt festmachen, in dem ganzen Projekt war der Wurm drin.

Der These, daß der Tend hin zu möglichst wenigen Brennkammern/Triebwerken geht, kann ich nicht so ganz zustimmen. Man schaue sich nur mal bei den aktuellen Entwicklungen im Bereich Aerospike-Triebwerken um. Bündelung ist da schwer angesagt....
Oder: warum hat das Schuttle z.B. drei SSMEs mit zusammen 6 MN Schub und nicht eins der sehr zuverlässigen F-1 mit vergleichbarem Schub?

Noch ist von Aerospike Triebwerken in der Praxis nichts zu sehen. Alle westlichen Entwicklungen in den lezten 20 Jahren dagegen hatten vor allem das Ziel, die Anzahl der Triebwerke zu reduzieren (EELV, Ariane 5). Wobei das nicht unbedingt wegen der Zuverlässigkeit geschah, sondern auch aus wirtschftlichen Gründen. Ein großes Triebwerk ist preiswerter in der Herstellung (allerdings teurer un der Entwicklung) als 10 kleine Triebwerke und auch einfacher zu kontrolieren.

Das F1 konnte man beim Shuttle Orbiter nicht einsetzen, weil es nicht leistungsfähig genug gewesen wäre. Es ist mehr auf Sicherheit gebaut und geht bewusst nicht bis an die technischen Grenzen. So ist der Schub zwar sehr hoch, aber der spezifische Impuls (auch durch die nur mittelenergetischen Treibstoffe) nicht ausreichend. Mit einem F1 Triebwerk im Orbiter hätte der Shuttle keinen Orbit erreichen können. Allerdings hätte man das F1 in den Boostern verwenden können, so wie es die Russen mit dem RD-170 bei der Engergia gemacht haben.

Noch ist von Aerospike Triebwerken in der Praxis nichts zu sehen. Alle westlichen Entwicklungen in den lezten 20 Jahren dagegen hatten vor allem das Ziel, die Anzahl der Triebwerke zu reduzieren (EELV, Ariane 5).

Mit Falcon 9 als wichtige Ausnahme.

Wobei das nicht unbedingt wegen der Zuverlässigkeit geschah, sondern auch aus wirtschftlichen Gründen. Ein großes Triebwerk ist preiswerter in der Herstellung (allerdings teurer un der Entwicklung) als 10 kleine Triebwerke und auch einfacher zu kontrolieren.

Na ja, Entwicklung ist ein erheblicher Teil der totalen Kosten, daran soll man bei wirtschaftlichen Ueberwegungen auch denken. Und man hat wohl behauptet ein RL10 koennte in Massenproduktion einen mit einem Hubschraubertriebwerk vergleichbaren Preis haben.

Man versucht in westlichen Trägern seit langem, die Systemkosten gering zu halten. Man gibt eher mehr für Entwicklung aus, um dann günstige Träger in der Produktion zu haben. SpaceX kann aber nicht so massiv in Vorleistung treten, muss also günstig entwickeln. Auch SpaceX würde gerne die Falcon 9 mit nur einem Merlin-2 ausstatten, aber das kann man sich da nicht leisten. Dafür muss man dann im Einsatz etwas höhere Kosten in Kauf nehmen.

mfg websquid

Mit Falcon 9 als wichtige Ausnahme.

Wobei das daran liegt, das sich SpaceX die auf ca 1 Milliarde Dollar geschätzten Entwicklungskosten nicht leisten kann. Die hätten sicher gerne ein Triebwerk in der Größenordnung des F1, können es aber nicht bezahlen. Immerhin bauen sie das Triebwerk selber und greifen nicht auf vorhandene russische Triebwerke wie die Konkurenz zurück.

Auf der andereFrage ich mich die ganze Zeit, warum sie unbedingt das Triebwerk selber entwickeln wollten. Wäre es nicht günstiger gewesen, die Produktion eines vorhandenen Triebwerkes wie des H-2 wieder aufzunehmen und ein überarbeitetes H-2 Triebwerk einzusetzen? Dann hätte man für die Falcon 9 nur 4 Triebwerke gebraucht. Die ganze Falcon 1 Entwicklung war in meinen Augen ziemlich sinnlos, da es für diesen Träger kaum genügend Nutzlasten gab und damit die Chance auf einen finanziell einträglichen komerziellen Betrieb nie gegeben war. Die Falcon 9 dagegen kann auch den GSO bedienen und hätte damit durchaus gute Chancen auf dem Markt.

Die ganze Falcon 1 Entwicklung war in meinen Augen ziemlich sinnlos, da es für diesen Träger kaum genügend Nutzlasten gab und damit die Chance auf einen finanziell einträglichen komerziellen Betrieb nie gegeben war.

Vielleicht meinten sie (mit Onkel Wernher) dass schrittweise Entwicklung besser ist. Da würde ich zustimmen.

Hi MR,
sehr schöne Zusammenfassung (dein Posting #135). So kann man es stehen lassen! 

Gruß,
Dietmar

Man kann die Schuld also nicht an einem Punkt festmachen. Der ganze Träger wurde überhastet und mit viel zu wenig finanziellen Mitteln entwickelt. Die Tanks wurden nicht gesäubert, die Triebwerke hatten keine Filter, die Aerodynamik entsprach nicht den Berechnungen und das Kontrollsystem der Triebwerke war sehr unzuverlässig. Man verzichtete auf Teststände. Die Entwicklung wurde viel zu spät begonnen, dennoch wollte man die USA mit ihrer Saturn 5 schlagen. Während die Saturn 5 sehr sorgfältig und mit großen Sicherheitsspielräumen und genügend Zeit entwickelt wurde, war die Entwicklung der N1 ein einziger Wettlauf gegen die Zeit, als man mit völlig unzureichenden Mitteln einen Hochleistungsträger entwickeln wollte.

Ergo: Die N-1 an sich war an sich kein schlechtes Konzept. Man muss nur die Analogie zur R-7 (Soyuz-Rakete) ziehen: Am Anfang ist sie auch reihenweise explodiert. Die Bündelung der Triebwerke war in den 50ern während der Entwicklung der R-7 etwas ziemlich exotisches. Durch ständige Verbesserung wurden diese Kinderkrankheiten dem System ausgemerzt. Welchen Ruf die Rakete heute hat muss man nicht erwähnen 

Wäre die N-1 mit den finanziellen und technischen Mitteln entwickelt worden, die selbst damals eigentlich zum Standard gehörten, dann wären die Chancen gar nicht so schlecht gewesen für die N-1. Ob man allerdings es rechtzeitig zum Mond geschafft hätte? Eher nicht. Die N-1 war nur ein Teil des Sowjetischen Mondprogramms, welches wie wir wissen nicht nur an der N-1 scheiterte.

Sergej Koroljew wurde in der BBC-Dokumentation "Wettlauf zum Mond" der Spruch in den Mund gelegt, dass die Amerikaner wohl unbegrenzte finanzielle Mittel haben müssten (beim Betrachten der F1-Präsentation durch seinen Konkurrenten von Braun im Fernsehen). Ich weiß nicht, ob er es so jemals gesagt hat, aber er hätte wohl recht gehabt. Die Anfangserfolge der Sowjets sind darauf zurück zu führen, dass sie das erbeutete technische Know-How Deutschlands schneller umgesetzt haben. Die Amerikaner mussten einfach erst aufgeschreckt werden, und dann haben sie ihrer Konkurrenz gezeigt, wo der Hammer hängt.

Man darf ja nicht vergessen, dass die Amerikaner gerade bei der Schubkraft ihrer Trägerraketen beim Sputnikschock deutlich zurück gelegen hatten, doch dann sehr schnelle Fortschritte gemacht haben, während die Sowjetunion ihre Mittel darauf verschwendet hat, oftmals belanglose und wenig nachhaltige Erstleistungen aufzustellen. So gesehen hatte die N-1 niemals eine Chance gegen die Saturn V.

Ironischerweise ist das Rennen zum Mond auch quasi ein Paradebeispiel an Anschaulichkeit wo Marktwirtschaftliche/Kapitalistische Systeme über Planwirtschaften überlegen sind. Einerseits die USA mit einer Bündelung von privaten Firmen bei denen der beste Anbieter den Auftrag für einen bestimmten Teil des Raumtransportsystems (mal größer, mal kleiner) bekam und nicht mehr. Gleichzeitig war der Auftrag angesichts der Mittel auch schön lukatriv, was natürlich bei Boeing, Grumman und Co entsprechende Motivationen entstehen liess das bessere anbieten zu können.

Auf der anderen Seite die Sowjets bei denen spätestens nach Koroljows Tod das größte Problem offensichtlich wurde: Es fehlt das Konkurrenzdenken der Amerikaner, bedingt durch das andere politische System. Die Firmen in den USA wollten das Beste anbieten um einen Auftrag und entsprechend viel Geld zu bekommen. Bei den Sowjets wollten die verschiedenen Projekte und Köpfe allerdings ihre Visionen aus Prestige/Ego realisieren. So blockierte man sich schließlich gegenseitig ("Du kriegst nicht meine Triebwerke für deine Rakete!"), was dann zu suboptimalen Ergebnissen bezüglich Konstruktion (Effizienz, vergleiche N-1 und Saturn V) und Qualität (Zuverlässigkeit) führte.

Bei den Sowjets wollten die verschiedenen Projekte und Köpfe allerdings ihre Visionen aus Prestige/Ego realisieren. So blockierte man sich schließlich gegenseitig ("Du kriegst nicht meine Triebwerke für deine Rakete!"), was dann zu suboptimalen Ergebnissen bezüglich Konstruktion (Effizienz, vergleiche N-1 und Saturn V) und Qualität (Zuverlässigkeit) führte.

Ich gebe dir zwar grundsätzlich recht, aber die Argumente mit denen du die Meinung begründest sind falsch. Als hätte Braun andere Motive als seine Vision und sein Prestige für seine Entwicklungen gehabt. Bei dir klingt das so, als wäre das im Vergleich zu Profit eine minderwertige Motivation, oder als stände sie grundsätzlich einer Kooperation im Wege - dem kann ich nicht zustimmen!

Auch der Streit zwischen den Entwicklern hat mehr mit persönlicher Feindschaft den mit dem System zu tun. Wenn man die gemeinsame Geschichte von Gluschko und Korolev betrachtet, ist das auch nicht besonders erstaunlich. Bei der R7 haben sie ja dann dennoch sehr erfolgreich zusammen gearbeitet.

Auch in den USA gab es zu der Zeit viele Probleme bei der Zusammenarbeit der Beteiligten - war das nicht überhaubt der Grund weshalb die NASA geründet wurde?

Hi MR, sehr schöne Zusammenfassung (dein Posting #135). So kann man es stehen lassen! 

Jepp, dem schließe ich mich an.

während die Sowjetunion ihre Mittel darauf verschwendet hat, oftmals belanglose und wenig nachhaltige Erstleistungen aufzustellen.

Welche belanglosen, nicht nachhaltigen Erstleistungen wurden in der Zeit den von den Sowjets aufgestellt? Hat sich rückblickend nicht gerade die eine Erstleistung die sie vergeigt haben, als "nicht nachhaltig" herausgestellt?

Ein großes Triebwerk ist preiswerter in der Herstellung (allerdings teurer un der Entwicklung) als 10 kleine Triebwerke...

Ist dem wirklich so? Das interessiert mich sehr. Könntest du diesen Punkt etwas weiter ausführen?

Moin,

knt

Ist dem wirklich so? Das interessiert mich sehr. Könntest du diesen Punkt etwas weiter ausführen?

Mische mich ungefragt mal kurz ein: die Triebwerke sind in der Tat die teuersten Komponenten einer Rakete. Gefolgt in deutlichem Abstand von der Steuerungselektronik/-sensorik. Struktur/Tanks kosten in der Serienfertigung dagegen im Vergleich "peanuts".

Deshalb versucht man die Anzahl der Triebwerke so gering wie möglich zu halten (Ausnahme wie Falcon-9 hat andere Gründe, wie schon beschrieben).

Schönes Beispiel ist Ariane. In Modell 4 kamen pro Träger noch bis zu 10 Flüssigkeitstriebwerke zum Einsatz (AR-44 L). Das war enorm teuer und brachte Arianespace nur sehr wenig Gewinn. AR-5 hat im Gegensatz dazu nur noch 2 Triebwerke (Feststoffbooster außen vor) und ist in der Serienfertigung deutlich günstiger.

Deshalb wurde die AR-4 auch sofort eingestellt, als AR-5 erprobt war...

Gruß
roger50

Ironischerweise ist das Rennen zum Mond auch quasi ein Paradebeispiel an Anschaulichkeit wo Marktwirtschaftliche/Kapitalistische Systeme über Planwirtschaften überlegen sind. Einerseits die USA mit einer Bündelung von privaten Firmen bei denen der beste Anbieter den Auftrag für einen bestimmten Teil des Raumtransportsystems (mal größer, mal kleiner) bekam und nicht mehr. Gleichzeitig war der Auftrag angesichts der Mittel auch schön lukatriv, was natürlich bei Boeing, Grumman und Co entsprechende Motivationen entstehen liess das bessere anbieten zu können.

Gerade das ist aber auch der Fluch...
Um "..der beste Anbieter" zu sein, wird heute versucht, jede technische Neuerung sofort auf den Markt zu platzieren. Denn nur so habe ich Profit. Dabei bleibt oft die "Ausgereiftheit" auf der Strecke... (erleben wir täglich).
Außerdem spielt in den USA die Lobby fast eine größere Rolle bei der Entscheidung, als die Qualität des Produkts.
Wir habe seit Jahren in diesen Forum über die Probleme bei der NASA gesprochen... Gerade die politisch-wirtschaftlichen Interessen (der Präsident ist doch nur der verlängerte Arm) schmeißen immer wieder das Raumfahrtprogramm über den Haufen. Wie soll man da Enthusiast bleiben...
In der Sowjetunion der N1 war das größte Problem der unbedingt Sieg (beim Mondflug) über den politischen Gegner. Das Scheitern lag weniger am Geld - seht euch doch diese gigantischen Transportsystem und die 2 Startplätze an... Da bekommt man ja schon Gänsehaut beim Aufrichten der N1.
Das Problem war der Zeitfaktor. Die o.g. Vorgabe des "Erstersein" (Sieg) verhinderte den Erfolg der N1.

Grüße
jakda...

Welche belanglosen, nicht nachhaltigen Erstleistungen wurden in der Zeit den von den Sowjets aufgestellt? Hat sich rückblickend nicht gerade die eine Erstleistung die sie vergeigt haben, als "nicht nachhaltig" herausgestellt?

Ich weiß zwar nicht, woran du gerade denkst, aber ich meinte so etwas wie "erster zwei-Mann-Flug", "erster drei-Mann-Flug", "erste Doppel-Mission", "erste EVA", "erste Frau im All" und paar ähnliche "Großtaten". Aber vielleicht hat Chruschtschow ja auch nur aus den spärlich finanziellen Mitteln das Optimum heraus geholt, um Etappensiege im Propaganda-Krieg zu erzielen. Während die Sowjetunion das aber getan hat, haben die USA etwas wirklich entscheidendes auf die Beine gestellt.

(Dass die Sowjets danach aus der alten R-7 die Sojus-Rakete nebst gleichnamiger Kapsel entwickelt haben, die beide immer noch in Gebrauch sind und dass die Amerikaner ihr Apollo-Projekt eingestampft und etwas völlig neues entwickelt haben und jetzt das Ganze noch einmal durchexerzieren wollen, ist eine andere Geschichte. Mit der alten N-1 hat es aber auch fast nichts zu tun.)

Ergo: Die N-1 an sich war an sich kein schlechtes Konzept. Man muss nur die Analogie zur R-7 (Soyuz-Rakete) ziehen: Am Anfang ist sie auch reihenweise explodiert. Die Bündelung der Triebwerke war in den 50ern während der Entwicklung der R-7 etwas ziemlich exotisches. Durch ständige Verbesserung wurden diese Kinderkrankheiten dem System ausgemerzt. Welchen Ruf die Rakete heute hat muss man nicht erwähnen 

Doch, schon das ganze Konzept der N1 war schlecht, zumindest wenn es um den Einsatz als Mondflugträger geht. Zudem ist der Vergleich mit der R-7 nicht ganz richtig. Die R-7 hatte nur 5 Triebwerke in der Startstufe. Das sind zwar 4 - kammer Triebwerke, aber jedes Triebwerk hat nur einen Treibstofffördermechanismus (Gasgenerator, Turbopumpen). Fällt bei einem Triebwerk etwas aus, dann sind es aber meistens nicht die Brennkammer, sondern eher die Systeme für die Treibstoffförderung. Bei der N1 zb explodierten immer wieder die Gasgeneratoren. Damit ist klar, das hier die R-7 deutlich im Vorteil war, da sie eben nur 5 anstatt 30 Triebwerke hatte, auch wenn es Mehrkammertriebwerke waren während die N1 Einkammertriebwerke einsetzte.

Die ganze Konzept der N1 war durch die verfügbaren Finanzmittel und die Unfähigkeit, stärkere Triebwerke einzusetzen bestimmt und damit alles andere als Optimal. 30 Triebwerke bieten vor allem ein Nachteil beim Gewicht (Aufhänung, Schubgerüst, Treibstoffleitungen), beim Kontrollaufwand und bei den Tests. Natürlich hat ein Konzept mit 30 Triebwerken den Vorteil, das man den Ausfall eines Triebwerkes zu jeder Zeit verkraften kann. Das war der wesentliche Unterschied zur S1C der Saturn 5. Bei der Saturn 5 hatte man allerdings den Vorteil, das das F1 Triebwerk sehr gründlich getestet und sehr zuverlässig war, zudem wurde der Start der Saturn 5 erst freigegeben, wenn alle Triebwerke richtig liefen. Das NK-15 der N1 war dagegen dem F1 massiv unterlegen. Es war weit unzuverlässiger und auch deutlich weniger gründlich getestet. Bei der Saturn 5 testete man vor dem Flug die komplette Stufe mit allen 5 Triebwerken, bei der N1 hatte man dazu keine Möglichkeit.

Weiteres Problem der N1 war der Einsatz von RP1/LOX in den Oberstufen. Während die Saturn 5 durch den Einsatz von Wasserstoff in den oberen Stufen eine Nutzlast von 130 t LO und 50 t zum Mond erreichte, schaffte die N1 gerade einmal 75 t LO, bei gleicher Startmasse. Das war das Hauptproblem der N1. Selbst wenn der Träger zuverlässig und erfolgreich geflogen wäre, hätte die Nutzlast für einen Mondflug mit Landung vermutlich nicht ausgereicht.

Hätten die Russen eher mit den Arbeiten am Mondflugprogramm begonnen und zusammen anstatt gegeneinander gearbeitet, dann hätte man durchaus eine Chance gehabt. So scheiterte das russische Mondflugprogramm vor allem an den mangelnden Finanzmitteln und der fehlenden Bereitschaft, alle Kräfte für ein einiziges Projekt zu konzentriern