Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe

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knt

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Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« am: 05. August 2010, 01:42:56 »
Hallo.

Eine der wichtigsten Kennzahlen in der Raumfahrt ist ja die Fähigkeit zur Geschwindigkeitsänderung. Durch die Bezieung zwischen Orbit und Geschwindigkeit, bestimmt das mögiche Delta V eines Systemes dessen Manövierbarkeit.

Ich hätte gerne eine Übersicht über das mögliche Delta-V verschiedener Systeme und ihrer Varianten.

Darum die Fragen:
Wie hoch ist das max Delta-V von Space Shuttle, Sojus, Progress, ATV, HTV, PPTS, Parom, etc. pp. NACH Trennung von ihren Vorstufen? Die Recherche welcher anderen Kennzahlen würde in diesem Zusammenhang (Manövrierbarkeit) Sinn machen? Welchen Fachbegriffe / Stichworte gibt es um Informationen darüber zu finden? Mag mir jemand bei der Recherche helfen?

Einige Antworten:
« Letzte Änderung: 05. August 2010, 06:23:02 von knt »

Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #1 am: 05. August 2010, 04:31:00 »
Shenzou schafft laut englischer Wikipedia 380m/s Delta-v.
Progress 200 m/s: http://www.astronautix.com/craft/progress.htm
Gemini 98m/s: http://www.astronautix.com/craft/gemini.htm
Mercury angeblich auch 98m/s http://www.astronautix.com/craft/mercury.htm -> waren die 98 m/s der Mercury evtl eine Designvorgabe für Gemini?

Die X-37B schafft angeblich 3100m/s:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7955.msg142584#msg142584
Aufstiegsstufe der Apollo-Mondlandefähre: 2200m/s
Abstiegsstufe der Apollo-Mondlandefähre: 2500m/s (http://de.wikipedia.org/wiki/Mondlandef%C3%A4hre)

Sojus finde ich gerade nicht, dürfte natürlich auch nahe an den 200m/s für die Progres bleiben.
So, erstmal gute Nacht - falls noch was davon übrig ist ;)
42/13,37 ≈ Pi

knt

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #2 am: 05. August 2010, 04:41:32 »
Astronautix - da hätte ich ja drauf kommen können :) Danke! Die X-37B ist schnell, wow!

Die wichtigsten Sojus Versionen:
Die 7K-T ist 240kg schwerer als die 7K-OK, bei gleichem Trust und Treibstoffvorrat (500kg) - das ist wohl für das niedrigere delta-v verantwortlich. In der Sojus T wurde der Antrieb modifiziert (etwas weniger thrust, mehr s.imp.) und der Treibstoffvorrat auf 700kg erhöht. In der Sojus TM wurde der Treibstoffvorrat erneut auf 880kg erhöht.

Meine Quelle zum Space Shuttle lag falsch - Astronautix spricht von 700m/s. Da gibt es aber sicher auch verschiedene, missions spezifische Versionen.

Das Apollo CM (als Teil des Gesamtsystemes) hatte 290m/s (http://www.astronautix.com/craf/apollocm.htm)
« Letzte Änderung: 05. August 2010, 06:23:21 von knt »

knt

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #3 am: 05. August 2010, 07:43:40 »
Das PPTS soll um die 325 m/s haben - jedenfalls die Version für den Stationsbetrieb, (http://www.russianspaceweb.com/ppts.html)
« Letzte Änderung: 05. August 2010, 08:17:03 von knt »

Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #4 am: 05. August 2010, 15:14:13 »
Ich denke die 700 m/s gelten nur, wenn das Shuttle die 3 Zusatztanks mitführt. Jeder Tank bringt etwa. 150m/s..
Welche Zahl hattest du vorher fürs Shuttle? 250 m/s ohne Zusatztanks würde gut hinkommen.
Mit Zusatztanks sinkt dementsprechend das Nutzlastvolumen und die Nutzlast.
42/13,37 ≈ Pi

GG

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #5 am: 05. August 2010, 15:21:00 »
Die Progress hat garantiert mehr, führt man mit ihren Triebwerken doch letztlich sogar Bahnanhebungen der kompletten ISS aus. Mit einer Sojus wird dies nicht gemacht. Also sollte die Progress ein höheres Delta-v haben, denke ich.

websquid

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #6 am: 05. August 2010, 15:36:10 »
Für Progress kann man nicht unbedingt eine feste Angabe machen, da die Treibstoffzuladung variabel ist. Kann gut sein, dass mit 200-300m/s für den Flug von und zu einem Ziel gerechnet wird, und der restliche Treibstoff (Progress M insgesamt max 1200kg, Progress M1 bis 1950kg) als Nutzlast betrachtet wird. Das ist jetzt aber nur eine Vermutung von mir :)

mfg websquid

knt

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #7 am: 05. August 2010, 16:15:03 »
Die Progress hat garantiert mehr, führt man mit ihren Triebwerken doch letztlich sogar Bahnanhebungen der kompletten ISS aus.
Nein, das schöne am max Delta V ist ja, das es einen von masse, triebwerk und treibstoff unabhänigen vergleich der Manövrierbarkeit ermöglicht. Progress alleine und die Kombination von Progress+ISS beim können beide das selbe max delta V haben. Die Kombination braucht dafür natürlich mehr Treibstoff.

Letztendlich hat die Kombination von ISS+Progress in der Regel wahrscheinlich einen deutlich niedrigeren max DeltaV wahrscheinlich <100 m/s oder gar <10m/s. Dort geht es ja nur um Lagekontrolle und das Anheben der Bahn um wenige 100m - wogegen die Geschwindigkeitsänderungen zu der z.B. eine Sojus fähig sein muss viel größer sind.

Ich denke die 700 m/s gelten nur, wenn das Shuttle die 3 Zusatztanks mitführt. Jeder Tank bringt etwa. 150m/s..
Welche Zahl hattest du vorher fürs Shuttle? 250 m/s ohne Zusatztanks würde gut hinkommen.
Vorher hatte ich 100m/s. Quelle war ein mir unbekanntes Forum. Ich denke auch, das das max Delta V beim Shuttle von Mission zu Mission sehr variabel ist. Bei den Hubble Missionen ist z.b. ein ungleich höheres notwendig als bei einem trip zur ISS:

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Online Schillrich

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #8 am: 05. August 2010, 16:19:25 »
So "unabhängig" ist die Kennzahl Delta-V doch nicht, bzw. nicht so eindeutig zu interpretieren. Sie hängt ja von den beteiligten Massen ab. Eine Progress bspw. hat für sich selbst ein höheres Delta-V als sie es zusammen mit der Masse der ISS haben kann.

Was eine eindeutige Größe wäre, unabhängig von der beteiligten Massenverhältnissen: Impulsänderung.
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knt

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #9 am: 05. August 2010, 16:30:00 »
Eine Progress bspw. hat für sich selbst ein höheres Delta-V als sie es zusammen mit der Masse der ISS haben kann.
Natürlich. Wenn treibstoff und triebwerk konstant bleiben und die masse erhöht wird, sinkt das max deltaV.

Unabhänig ist wahrscheinlich ungenau ausgedrückt. Ich meine: Gerade weil masse, triebwerk und treibstoff in das max deltaV einfließen, braucht man diese aspekte nicht mehr zu berücksichtigen wenn man die Manövrierbarkeit zweier Raumschiffe vergleichen will. Das gleiche Manöver kostet doch immer gleich viel deltaV egal ob das Raumschiff 10t oder 100t wiegt, richtig? Das schwere muss natürlich mehr "Aufwand" betreiben - aber das geht ja über die Aussagekraft des max deltaV hinaus, das nur ausdrückt wieviel deltaV dem Raumschiff für Manöver maximal zur verfügung steht

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Online Schillrich

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #10 am: 05. August 2010, 16:39:03 »
Das gleiche Manöver kostet doch immer gleich viel deltaV egal ob das Raumschiff 10t oder 100t wiegt, richtig?

Ich sage mal jain ... ;)

Vom theoretischen Standpunkt gibt es noch Gravitationsverluste, die bei Manövern im Gravitationsfeld anfallen und proportional zu Masse sind.

Bzgl. des "Verwurschtelns" von Massen und Geschwindigkeiten ist halt immer die Frage: Welche Konfiguration wird betrachtet. Ihr seid ja selbst in die Diskussion Progress mit oder ohne ISS eingestiegen ;).
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knt

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #11 am: 05. August 2010, 16:47:02 »
Ich sage mal jain ... ;)

Vom theoretischen Standpunkt gibt es noch Gravitationsverluste, die bei Manövern im Gravitationsfeld anfallen und proportional zu Masse sind.

Klar - der ist im max DeltaV nicht integriert - von sonderfällen mal abgesehen. Theoretisch, gibt es wohl auch keine Manöver ausserhalb eines Gravitationsfeldes. ;)

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Online Schillrich

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #12 am: 05. August 2010, 16:54:58 »
Doch ... beschleunigen ohne Höhengewinn (während des Manövers) ;).

Unsere tangentialen, impulsartigen Manöver der chemischen Antriebe im Orbit kommen der Annahme schon sehr nahe. Antriebe mir wenig Schub und langen Laufzeiten hingegen leiden in ihrem Aufspiralen unter deutlichen Gravitationsverlusten.
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tonthomas

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #13 am: 05. August 2010, 17:53:37 »
...
Das Apollo CM (als Teil des Gesamtsystemes) hatte 290m/s (http://www.astronautix.com/craf/apollocm.htm)

Also mit dem Sevicemodul (SM)? Meinst Du also eigentlich das CSM?

Gruß   Pirx

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #14 am: 05. August 2010, 18:52:32 »
Also mithilfe der OMS kann das Shuttle laut Crew Operations Manual eine Gesamtgeschwindigkeitsänderung von ungefähr 1000 Fuß pro Sekunde erreichen, das wären dann 304.79 m/s. Ich glaube, dieser Wert gilt für ein leeres Shuttle, mit Nutzlast wäre es dann etwas weniger.

GG

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Re: Recherche: max Delta V verschiedener Raumschiffe
« Antwort #15 am: 06. August 2010, 17:38:13 »
Wenn die 1000 Fuß pro Sekunde ein ungefährer Wert ist, sollte man umgerechnet auch großzügig runden, also etwa 300 m/s.  :)