Falcon 9

Werden die Landebeine der Falcon 9 eigentlich wiederverwendet?
Ausser der Hitze beim Eintritt und der Erschütterung bei der Landung passiert denen doch nichts?

Die in Entwicklung befindliche Version (Block 5) soll deutlich verbesserte und widerstandsfähigere Beine haben - die sind sicher für eine Mehrfachverwendung konzipiert, da sie nur eingeklappt und nicht demontiert werden. Was von den derzeitigen Beinen wiederverwendet wird, ist wohl extern unbekannt. Weil aber auch der Hitzeschutz bei der neuen Version verbessert werden soll, kann man darauß schließen, daß er bei der alten Version für eine mehrfache Wiederverwendung noch nicht ausreichend war.

Das ist derzeit ja die zweite Version der Beine. Bisher wurden jedoch noch keine Beine wiederverwendet. Sie brennen bei der Landung und verlöschen dann wenige Sekunden von selber. Ich denke, die sind nach einer Landung so stark beschädigt, daß sie weg geschmissen werden müssen. Wenn dann die dritte Version der Beine mit "Block 5" raus kommt, soll das anders aus sehen, wie schon geschrieben wurde.

Manchmal sieht es bei den Droneship Landungen so aus, als wäre der Booster gebogen. Täusche ich mich da?
(Habe leider grade keine Beispiele)

Manchmal sieht es bei den Droneship Landungen so aus, als wäre der Booster gebogen. Täusche ich mich da?
(Habe leider grade keine Beispiele)

Ja du täuschst dich. Der Booster ist nicht gebogen.

https://www.instagram.com/p/BUlqnPLFQtU/?taken-by=matthewcable17
Bei Bild 6 und 7 sieht es danach aus, bei Bild 8 aber wieder nicht.
Komisch

https://www.instagram.com/p/BUlqnPLFQtU/?taken-by=matthewcable17
Bei Bild 6 und 7 sieht es danach aus, bei Bild 8 aber wieder nicht.
Komisch

Die Rakete steht schief, das ist was anderes als gebogen.

https://www.instagram.com/p/BUlqnPLFQtU/?taken-by=matthewcable17
Bei Bild 6 und 7 sieht es danach aus, bei Bild 8 aber wieder nicht.
Komisch

Ich denke, das ist einfach nur der Rolling-Shutter-Effekt.

Wenn ein Objekt "gebogen" aussieht liegt es häufig an der Optik (Froschauge). Um aus möglichst kurzer Entfernung die ganze Rakete abbilden zu können wird diese Optik oftmals eingesetzt.

https://www.instagram.com/p/BUlqnPLFQtU/?taken-by=matthewcable17
Bei Bild 6 und 7 sieht es danach aus, bei Bild 8 aber wieder nicht.

Du hast nur einen Link gepostet, auf der Seite kommt nur ein Bild - Zumindest wenn man auf der Seite nicht angemeldet ist.

Aber das ist vollkommen normal, daß die Rakete auf Fotos von schlechten Digicams "Verbogen" aussieht. Die Bilder werden meistens mit "Action Cams" gemacht, da diese leicht sind und somit an kleinen Quadcoptern montiert werden können. Diese Cams haben eine miserable Optik. Die meisten Action Cams haben eine Fischaugen-Optik und dann eine Software, welche das mehr oder weniger gut gerade rechnet. Wenn Du aber nur 95% Fischauge per Software gerade rechnest, dann bleiben 5% verzerrt, im Fall der Falcon dann "verbogen".

Der Grund ist immer der gleiche. Du musst eine 3D-Welt auf einem 2D-Foto abbilden. Und das ist leider nicht so einfach.

Was passiert, wenn eine Trägerrakete nicht die volle Nutzlastkapazität ausschöpft?Wird dann Treibstoff verschwendet oder weniger eingefüllt? (2tes glaube ich eher weniger, da das bei der Ariane 5 nicht gehen würde.)

Also

Selbstverständlich kann man die Ariane 5 unvollständig betanken .
Und es wird auch genau so gemacht.

Sowohl SpaceX als auch Ariane 5 tanken nur so viel, wie gebraucht wird.

Matjes

Also

Selbstverständlich kann man die Ariane 5 unvollständig betanken .
Und es wird auch genau so gemacht.

Sowohl SpaceX als auch Ariane 5 tanken nur so viel, wie gebraucht wird.

Matjes

Dann habe ich den Satz "Das Material ist so dünn, dass die Rakete unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde, falls man die Stufe leer aufrichtet" auf https://de.wikipedia.org/wiki/Ariane_5 etwas falsch verstanden.

Zitat von: Matjes am 04. Juni 2017, 08:34:56

Also

Selbstverständlich kann man die Ariane 5 unvollständig betanken .
Und es wird auch genau so gemacht.

Sowohl SpaceX als auch Ariane 5 tanken nur so viel, wie gebraucht wird.

Matjes

Dann habe ich den Satz "Das Material ist so dünn, dass die Rakete unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde, falls man die Stufe leer aufrichtet" auf https://de.wikipedia.org/wiki/Ariane_5 etwas falsch verstanden.

Du hast nur nicht aufmerksam weitergelesen . Da steht dann nämlich:

Stabilität erlangt sie erst durch den eingefüllten Treibstoff bzw. Druckgas.

Daraus geht ja hervor, dass die Tanks, wenn sie nicht voll betankt werden, noch zusätzlich mit Gas (Stickstoff? rate ich mal) unter Druck gesetzt werden, sozusagen "aufgepumpt" werden. Ein voller Luftballon ist ja auch stabiler als ein schlaffer.

Meine mal gelesen zu haben, das die F9 ohne Druckgas leer aufgerichtet werden kann. Leider keine Quelle, daher kann ich das nicht mit Sicherheit sagen.

Zur Frage, was passiert, wenn eine Nutzlast die Kapazität nicht ausschöpft.
--> es wird vollgetankt und gelandet.

Die Landung kostet Treibstoff. Hat man genug versucht man auf dem Droneship zu landen. Hat man mehr und es reicht für eine Landlandung, dann findet diese statt.
Auch würde weniger Tanken als das Maximum die Mission gefährden. Grund hierfür ist die "Engine-out-capacity". Fällt ein Triebwerk der Unterstufe aus, so wird mit den anderen weitergeflogen, dies kostet aber extra Treibstoff bei gleichem Zielorbit. Dies fand mal bei einer der ersten CRS-Missionen statt. Damals wurde allerdings zusätzlich die sekundäre Nutzlast nicht ans ziel gebracht, da Eine Sicherheitsrichtlinie der Nasa für die ISS sonnst nicht eingehalten werden konnte.

Zum Ablauf etwas.
Die Unterstufe wird entweder solange arbeiten, bis sie nahezu leer ist (Restmenge im Tank, damit die Triebwerke nicht unkontrolliert abschalten) oder bis sie noch genug für die Landung + Sicherheitsarmgin hat.
Die Oberstufe übernimmt den Rest. Bei den GTO Missionen ist es bisher das Ziel, so viel wie möglich zu schaffen. Sprich man feuert bis die Oberstufe auch leer ist, wenn man mehr liefern kann, ist das gut für den Kunden und Satelliten, wenn man es nicht kann kostet das den Satelliten mehr eigenen Treibstoff am Ende.
Bei LEO und anderen Missionen schafft die Oberstufe den Satelliten in einen vorbestimmten Orbit und setzt ihn dort aus, wird meist selbst noch etwas arbeiten um sich selbst auf einen etwas anderen Orbit zu bringen oder gar einen Deorbit durchführen, wie bei den CRS-Missionen. Hat die Oberstufe noch Treibstoff ist das gut für den Deorbit, hat sie keinen oder zu wenig bleibt sie in einem Orbit oder fliegt weg, sollte sie auf einer Fluchtbahn sein. Bleibt die Oberstufe im Weltraum wird sie passiviert, Sprich Treibstoff und Druckgase und Batterien werden entlüftet, und alle Tanks bleiben offen, damit sich nirgends ein Überdruck entwickeln kann, der für eine Explosion sorgt und eine Schrottwolke entstehen lassen kann.

Im Falle, das die Unterstufe ein Triebwerk verliert werden die anderen weiterarbeiten und der Bordcomputer berechnet wie die Mission angepasst werden muss.
Also wie lange müssen die 8 Triebwerke mehr arbeiten um den Treibstoff des 9ten Triebwerks mitzunutzen?
Wie groß ist der dV-Verlust also Geschwindigkeitsverlust dadurch?
Kann man es ausgleichen und wie?
Hat die Oberstufe genug "unverlangten" Treibstoff um den Job zu erledigen?
Muss die Oberstufe den Deorbit aufgeben, um die Mission zu retten?
Muss die Unterstufe die Landung aufgeben um die Mission zu retten?
Welches ist der beste Alternativorbit der erreicht werden kann?
Wie sieht das neue Flugprofil aus?

Ich denke dies gibt einen groben Überblick, warum man lieber volltankt.

leichtes Offtopik zu anderen Raketen:
Es gibt Raketen, die werden tatsächlich mit Teilbetankung gestartet. Der Grund ist aber das es Raketenkonfigurationen sind.
In diesen Fällen können sie in der kleinen Konfiguration nicht Volltanken und die Mission schaffen. Die Rakete wäre zu schwer.
In einer großen Konfiguration haben sie aber stark genügende Seitenbooster, die beim Start helfen, dass sie auch voll betanken können. In diesem Fall haben sie einen Leistungsbonus von den Boostern und von dem zusätzlichen Treibstoff.
Vorteil dieses Vorgehens ist, dass ein Booster für beide Konfigurationen genutzt werden kann.

Grüße aus dem Schnee

Muss die Unterstufe die Landung aufgeben um die Mission zu retten?

Das ist in der tat ein völlig neuer "Sicherheitsaspekt" den es so bei konventionellen Raketenstarts nicht gibt. Die Frage ist natürlich wie flexibel hier Bordcomputer und Missionskontrolle tatsächlich sind. Konsequenter Weise würde man dann auch bei geplanter Land Landung eine Barge als alternativer Landeplatz vor der Küste stationieren...

MFG S

Zitat von: Schneefüchsin am 04. Juni 2017, 12:31:30

Muss die Unterstufe die Landung aufgeben um die Mission zu retten?

Das ist in der tat ein völlig neuer "Sicherheitsaspekt" den es so bei konventionellen Raketenstarts nicht gibt. Die Frage ist natürlich wie flexibel hier Bordcomputer und Missionskontrolle tatsächlich sind. Konsequenter Weise würde man dann auch bei geplanter Land Landung eine Barge als alternativer Landeplatz vor der Küste stationieren...

MFG S

Hallo,

ich glaube die Alternative Seelandung wenn es spontan für eine Landlandung nicht reicht ist nur schwer zu realisieren. Da müssten alle beteiligten Systeme (Bordcomputer und Missionskontrolle) ja vor dem Boostbackburn schon wissen, dass es nicht reicht. Und ich denke wenn das zu dem Zeitpunkt im Flug bekannt ist, war es auch schon zum Start bekannt und eine Landlandung wurde gar nicht eingeplant.

Theoretisch wäre in dem Fall ein Spontanes umschwenken auf Seelandung vielleicht möglich, aber nicht Sinnvoll.

Da es hier um Probleme geht, die während des Aufstiegs der Rakete entstehen sind sie vor dem Start nicht bekannt, aber ab auftreten des Problems dann.
Heißt bei Stufentrennung weiß der Bordcomputer, wie viel Treibstoff er noch hat und könnte mit vorgegebenen Bedarfswerten abgleichen ob eine Seelandung noch möglich wäre.

Der Hacken hierbei ist aber, dass man hierfür bei jeder Mission die Plattform raus fahren müsste. Kostet Geld.
Dann kommt es nur recht selten zum Fall, das die Rakete das Missionsprofil signifikant verändern muss. Bisher nur einmal und das wegen eines Problems, welches als abgestellt gilt.
Als letzter Punkt ist sogar noch offen, ob die Unterstufe nach der Veränderung des Flugprofils überhaupt noch genug Sprit selbst für die Seelandung hat.

-->Kostenmäßig ist also davon auszugehen, das die verlorene Unterstufe günstiger wäre, als sich jedes mal auf diesen Fall vorzubereiten.

Vermutlich hat der Computer Vorprogrammierte Alternativprofile, so wie:
- Triebwerk fällt vor Sekunde 0 --> Start abbrechen und Recyclen.   (Dies kam schon vor, wobei es kein Triebwerksausfall war, sondern das der Computer mit den Leistungswerten eines Triebwerks unzufrieden war.
- Triebwerk fällt zwischen Sekunde 0 und x aus --> Du bist am A.....,  nutze FTS.
- Triebwerk fällt zwischen Sekunde x und y aus --> Streiche Landung und Deorbit und bring den Satelliten auf einen Notorbit.
....

Mit solchen vorarbeiten kann der Computer viel leichter entscheiden, was zu machen ist und entsprechend die Restanpassungen leichter machen. Solche groben Ersatzprofile würden dann vor dem Start vorbereitet werden.

PS.: zu den Ersatzflugprofilen gab es neben dem zuvor genannten F9 Start mit Triebwerksausfall auch letztes Jahr ein gutes Beispiel war Cygnus auf einer Atlas V. CRS OA-6.
Hierbei kam es zu einer Minderperformance der Unterstufe, was durch verlängerte Brennzeiten der Triebwerke ausgeglichen wurde. Folge war, das der Deorbit der Oberstufe zwar klappte, aber nicht ganz wie geplant.

Grüße aus dem Schnee

Die 1. Stufe der Falcon hat ein Primär-Ziel und ein Sekundär-Ziel.

Das Primär-Ziel ist es, die 2. Stufe korrekt abzusetzen, das Sekundär-Ziel ist die Landung.

Während des Primär-Ziels wird das Sekundär-Ziel ignoriert. Egal was passiert (z.B. Triebwerksausfall), die erste Stufe macht alles für das Primär-Ziel.

Erst, wenn das Primär-Ziel erreicht wurde, wird mit dem Sekundär-Ziel begonnen. Sprich die Stufe fliegt zurück und landet. Gab es beim Primär-Ziel Probleme, dann wird das Sekundär-Ziel verworfen.

Das beste Beispiel hierfür war CRS1. Hier war das Primär-Ziel die ISS zu erreichen und das Sekundär-Ziel OrbcomF44 abzusetzen. Es gab einen Triebwerksausfall. Somit wurde das Sekundärziel verworfen um das Primärziel (hier: mit Sicherheit) zu erreichen.

Dieser Ablauf ist logisch bedingt immer gleich. Jedes Ziel bekommt eine Priorität zugeordnet und alle Ziele werden nach Priorität abgearbeitet. Die Priorität kann auch ein Scoring sein.

In der Regel ist das teuerste Ziel das Primärziel. Derzeit ist der Satellit deutlich teurer als eine Falcon. Außerdem zahlt der Satellitenanbieter. Somit ist er ganz oben auf der Liste. Menschenleben stehen natürlich vor Geld auch immer auf Primär.

Bei der Falcon Heavy und der Internet-Konstellation wird es deutlich mehr als zwei Ziele geben. Hier wird man auf ein Scoring wechseln. Falls es mehrere Möglichkeiten gibt, wird die mit dem höchsten Scoring weiter durchgeführt. Aber bei der Falcon9 Stufe 1, gibt es nur zwei Ziele, daher wird es vermutlich noch kein Scoring geben.

Ich hatte gerade einen extrem verrückten Gedanken.

Ich schrieb ja, dass wenn ein Triebwerk sehr früh ausfällt, die Mission ganz scheitern könnte und man eigentlich nur das FTS nutzen kann und alles sprengt.
Allerdings wäre die Rakete ja noch unter Kontrolle, wenigstens ausreichend, das sie manövrieren kann.
Mein erster Zusatzgedanke war demnach, das sich die Rakete weit genug vom PAD entfernt, falls man noch nahe dran ist, bevor das FTS gezündet wird, damit das PAD nicht zerstört wird.
Weiterer Gedanke war, das man die Explosion und alles abschwächen kann, wenn man die erste Stufe möglichst weit ausbrennt, also Leer bekommt ohne weit weg zu gehen.

Nun meine Verrückte Idee.
könnte es möglich sein, dass in solch einem Fall die Rakete die Unterstufe möglichst leer brennt, dabei sich schwebend zur Landezone begibt und dort dann mit Oberstufe und Nutzlast landet?
Das zusätzliche Gewicht könnte ein Schweben höchst wahrscheinlich möglich machen. Und die Beine sind konzipiert um eine etwas unsanftere Landung zu verkraften, vielleicht dann sogar das extra Gewicht?

Spricht irgendwas Grundsätzlich gegen solch ein Notfallprotokoll?

Grüße aus dem Schnee

Spricht irgendwas Grundsätzlich gegen solch ein Notfallprotokoll?

Das wird leider niemals gehen. Eine leere erste Stufe wiegt 25 Tonnen. Eine volle zweite Stufe 115 Tonnen, zusammen also 140 Tonnen. Wenn die Beine 25 Tonnen landen müsse, werden sie sicher nicht für 140 Tonnen ausgelegt sein.

Allerdings sind die Beine darauf ausgelgt eine raue Landung auszuhalten. also wenn die Stufe mit einer gewissen Geschwindigkeit aufsetzt.
In diesem Fall wäre die Belastung auf die Beine höher als die 25t. Einmal gedämpft durch hydraulische Dämpfer und dann durch eine zusätzliche Struktur, die auch zerstört wird. Ob man diese zweite Dämpfung mit nutzen sollte ist allerdings fraglich.
Natürlich, setze ich vorraus, das man mit der Zusatzlast extrem sanft aufsetzt.

Grüße aus dem Schnee

Ich denke auch, die Beine sind für mögliche Probleme oder Rauhe Landungen ausgelegt. Die Frage ist hier: Wie stark? Gibt es hier Quellen oder Daten? 140 Tonnen zu 25 Tonnen ist der Faktor 5,6.

Ich denke hier nur da dran, daß die Beine die Rakete auf der Barge beim Rücktransport in den Hafen nicht tragen können. Die Rakete muss hier abgestützt werden. Vielleicht, weil der Sicherheitsfaktor doch etwas klein ist? Wobei das natürlich mit der dritten Version die Beine anders werden könnte.

Grundsätzlich finde ich die Idee gut. Tja, riskant wäre es schon. Nicht nur für die Rakete, auch für die gesamte Umgebung der Start- bzw. Landezone. Man startet ja nicht umsonst immer aufs Meer hinaus...  . Vielleicht sollte eine solche Notlandung eh grundsätzlich auf einer Seeplattform stattfinden, selbst wenn im regulären Fall eine Landlandung geplant ist.

Immerhin hätte man im Erfolgsfall die beiden Stufen und die Nutzlast gerettet, da wäre mindestens der Auftraggeber sicher dankbar.

Man müsste es halt mal genauer durchrechnen, wieviel die Beine abkönnen.

Ach so, wie ist das eigentlich: Notlandende Flugzeuge können ihren Treibstoff vorher im Flug ablassen. Könnte die Oberstufe das auch...?

Und: Wie lang ist eigentlich diese frühe Phase, nach der ein versagendes Triebwerk die Mission nicht mehr gefährdet? Lohnt es sich, diese wohl recht kurze Phase mit derart aufwändigen Manövern abzusichern?

Und: Wie lang ist eigentlich diese frühe Phase, nach der ein versagendes Triebwerk die Mission nicht mehr gefährdet? Lohnt es sich, diese wohl recht kurze Phase mit derart aufwändigen Manövern abzusichern?

Das ist immer unterschiedlich und abhängig vom Gewicht der Nutzlast. Ist die Nutzlast bei 100% vom Limit der Rakete, dann darf gar nichts passieren. Fliegt man das "Quasi Fliegengewicht "Dragon" zur ISS, kann viel passieren und man wird die ISS immer erreichen. Da im Moment aber auch schon so einige Satelliten mit der F9 gestartet werden, die eigentlich eine FH bräuchten, ist die Gefahr derzeit recht groß.

Bei GTO ist auch immer noch ein Punkt, das wenn etwas leicht schiefgeht, dies den Endorbit beeinflusst. Meist kann dann der Satellit das ausgleichen, kann ihn aber Lebenszeit kosten, da er mehr Treibstoff aufwenden muss.

Zur Sicherheit sehe ich das so, dass ja eh das ganze Gelände evakuiert ist, also von Startgebiet und Landegebiet. Des weiteren liegen beide fast direkt am Wasser, also nur wenige hundert Meter. Passiert es in den ersten 5 Sekunden kann die Rakete aufs Wasser raus fliegen, dort über dem Wasser sich zur Landezone aufmachen und dort wieder aufs Land zurückkehren. Passiert es später ist man schon höher in der Luft und auch schon über dem Wasser, dann kann man sich das ausfliegen sparen.
Ich schätze, das solch ein Umkehren für die Halbe Flugphase der ersten Stufe möglich sein dürfte. Grund ist, das man beim Rückflug weniger auf Geschwindigkeit und hohe Beschleunigung setzen muss und man auch noch nicht zu schnell ist.

Zu den Beinen. Dass sie die Rakete nicht lange stützen können, ist eher ein Nicht lange sicher stützen. Problem hier dürfte wohl sein, das die Hydraulikdämpfung nach der Landung unter druck steht und dieser möglicherweise mit der Zeit entweicht. Heißt die Primärdämpfung könnte mit der Zeit schwächeln.
die F9 von Thaicom-8 landete "hart" das die Sekundärdämpfung, ein Crushcore aktiv wurde. Soweit sollte es definitiv nicht kommen, da die Rakete danach Schief stehen könnte, wie bei besagter Mission und mit Oberstufe und Nutzlast wäre der Schwerpunkt verdammt weit oben.

Treibstoff ablassen geht wohl nicht im Gewünschten Maße, leider.

Ps.: Die Belastungsgrenze der Beine weiß ich leider auch nicht, persönlich meine ich, es müsste reichen. Aber Meinungen sind so eine Sache.   

Grüße aus dem Schnee