Apollo auf Steroiden Gedanken

Hallo Leute,

Ich frage mich schon seit einiger Zeit, was wäre, wenn man heute das LM der Apollo-Missionen nachbaut.

Also, man würde ja Al-Li- Legierungen nehmen und Kohlefaser für die Tanks und die Struktur. Die Düsen wären besser und damit die Treibstoffnutzung.
Auch bei den Computern würde man einen Haufen Gewicht einsparen können.

Wie schwer würden sie da im Vergleich zu den Originalen sein, bei gleicher Größe und Funktionalität??

Mfg

Doppelt so schwer? Quetsch das Design mal durch heutige Sicherheitsanforderungen und statte es mit anständigen Computersystemen sowie Redundanz aus.

Nur in der Theorie könnte man da etwas Gewicht einsparen. In der Praxis fressen die genannten Gründe die Ersparnis mehr als wieder auf.

Gruß, Klaus

Hmm,

also so pauschal funktioniert das nicht. Die heutigen hohen Anforderungen setzen sich nicht automatisch und direkt in "mehr" Systeme um. Es geht um Prozesse, Verfahren, Tests, Zertifikate und Eigenschaften bis hinunter auf Komponentenebene, aber nicht pauschal um mehr Masse. Außerdem sind Komponenten heute allgemein kleiner als früher.
Aus einem anderen Grund würde sich sie Leistung nicht wirklich erhöhen: das LM war bereits sehr gut gebaut. Warum sollte man damals weniger effizient (also wirklich signifikant anders) Leichtbau oder Antriebsdsign betrieben haben? Revolutionen im mechanischen und Antriebs-Design (die Größenordnungen verändern) gab es nicht. Auf Ebene der Elektronik gab es sie hingegen schon. Das LM war sehr leicht, man hat Sitze und große schwere Fenster aus den ersten Konzepten entfernt, man hat Verkleidung eingespart ... man hat wegen der hohen und engen Anforderungen damals schnell gelernt irdischen Schnickschnack wegzulassen.

Ich will nix pauschalisieren und vor allem will ich mal die Gründe beiseite lassen und uns einfach mal anschauen, ob Produkte in denen man möglichst leicht werden will, sie auch leichter geworden sind.

Theoretisch kann man heute, würde man einen 1:1 Nachbau mit neuen Fertigungsmethoden durchführen, Gewicht sparen. Praktisch wird das nicht erreicht.

Beispiele:

• Orion Kapsel, wurde laufend zu schwer, je länger das Projekt lief
• Audi A2, vollständig Alluminium, wiegt 1 Tonne. Golf-2 wiegt bei gleicher Größe 850kg.
• Boeing 747 war sogar zu leicht, A380 und Boeing 787 wurden zu schwer und die ersten Exemplare können daher meist nicht die Leistung bringen, die der Hersteller verspricht. Obwohl man massiv Leichtbau einsetzt und der 787 Rumpf sogar vollständig aus CFK besteht.

Boeing will jetzt ne Rakete für CST-100 wählen:

[...]

 Ich bin auch überrascht, dass die Kapsel 13 Tonnen wiegen soll.

Man packt einfach mehr rein heutzutage an Technik und Design, was den Gewichtsvorteil wieder auffrisst.

Wie gesagt, die ganzen Gründe dafür will ich explizit beiseite lassen und einfach mal den Erfahrungswert einfließen lassen. Der sagt, es wird schwerer als Du denkst.


Gruß, Klaus

"schwerer als du denkst"  ja, aber das heißt nicht schwerer als ein anderes Produkt aus einer anderen Zeit früher. Es ist nur eine Abweichung zwischen Forderung und Zielerreichung, oder womit vergleichst du den Gewichtszuwachs der beiden Flieger? Doch nur mit den eigenen Vorgaben der Projekte selbst. Das ist dann eher eine Aussage über Konstruktionsmethoden und Designreife.

Aber du hast auch recht, in den Autos steckt mehr Elektronik ... samt Masse.

Ah, danke.

An die höheren Sicherheitsanforderungen hatte ich nicht wirklich gedacht...

Die Elektronik ist sicherlich viel kleiner und leichter geworden, aber wird sie damit nicht auch empfindlicher gegenüber Strahlung?


Im Bereich Antrieb wird man mit der selben Mischung kaum viel mehr erreichen (evt wenige Prozente).
War nicht ursprünglich der Betrieb mit Methan+LOX geplant (also 'Semi-Cryogen' ) - damit hätte man doch was rausholen können

Die Elektronik ist sicherlich viel kleiner und leichter geworden, aber wird sie damit nicht auch empfindlicher gegenüber Strahlung?

Das ist tatsächlich so, aber spezielle Prozessoren wie der RAD750 sind dafür ausgelegt, mit der Strahlung gut klarzukommen. Ein Standardprozessor würde wahrscheinlich Ärger machen, aber mit so einer Spezialanfertigung (wird z.B. bei SDO, LRO oder WISE verwendet) hat man keine Probleme. Bis auf den Preis...

Im Bereich Antrieb wird man mit der selben Mischung kaum viel mehr erreichen (evt wenige Prozente).

Vergleichen wir doch mal: Die beiden Triebwerke des Apollo-LM hatten einen spezifischen Impuls von 3050m/s. Das S5.92 der Fregat-Oberstufe kommt mit einer ähnlichen Mischung auf 3250m/s (bei ähnlicher Schubkraft wie das Aufstiegstriebwerk). Das wären also 6,6% mehr spezifischer Impuls, du hast also gut geschätzt

War nicht ursprünglich der Betrieb mit Methan+LOX geplant (also 'Semi-Cryogen' ) - damit hätte man doch was rausholen können

Ja, aber das ist dann doch kein Apollo-Nachbau mehr