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Autor Thema: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl  (Gelesen 703 mal)

Offline Toliman

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Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« am: 22. März 2021, 21:00:24 »
Warum hat Elon Musk für seine wiederverwendbaren Raketen, das Konzept der Landung auf einem Triebwerksstrahl gewählt und nicht eine Landung als Gleitflugzeug? Letzteres hätte doch den Vorteil, daß für eine sanfte Landung prinzipiell kein Treibstoff benötigt wird und daß auch das Landemannöver einfacher ist. Schließlich gibt es mehr Segelflugzeuge als Senkrechstarter!
Was für Vorteile hat Elon Musks Methode gegenüber einer Gleiterlandung?

Offline Prodatron

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Re: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« Antwort #1 am: 22. März 2021, 21:58:23 »
Nimmst Du bezug auf die Starship Oberstufe, oder geht es um den Falcon 9 Booster?

Booster Triebwerkslandung Vorteile:
- keine zusätzlichen schweren airodynamischen Flügel
- weniger zusätzliche Teile insgesamt, die Probleme machen können; man verwendet die selben Komponenten beim Start wie auch zur Landung
- weniger Luftwiderstand beim Start
- Landung möglich auf einer winzigen Seeplattform ohne Rollbahn; dadurch kein RTLS notwendig
- Gridfins, Landebeine und zusätzlicher Treibstoff sollten weniger Gewicht aufbringen als Flügel und Landefahrwerk

Starship Triebwerkslandung Vorteile:
- siehe oben
- kann auch auf Himmelskörpern mit weniger oder gar keiner Atmosphäre landen

Offline holleser

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Re: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« Antwort #2 am: 23. März 2021, 07:27:54 »
Ein Gleiter hat aerodynamische Flügel, die Auftrieb erzeugen müssen. Das ist beim Start hinderlich. Das US Militär steckt ihren 37b Raumgleiter deshalb komplett unter ein Fairing.

Offline Toliman

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Re: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« Antwort #3 am: 23. März 2021, 15:01:40 »
Ich dachte an den Falcon 9 Booster. Wieviel Prozent des Treibstoffes wird denn für die Landung benötigt? Im Übrigen: wie sieht es mit der Möglichkeit aus, Raketenstufen an lenkbaren Fallschirmen -ggf. auch Motorschirmen - landen zu lassen?

Offline Hugo

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Re: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« Antwort #4 am: 23. März 2021, 18:46:06 »
Wieviel Prozent des Treibstoffes wird denn für die Landung benötigt?

Ich habe mal die Videos von B1056 mit GPS III A-1 und B1060 mit GPS III A-3 verglichen und komme zu folgenden Ergebnissen:

B1056 - GPS III A-1            
                  Brenndauer   Triebwerke   Produkt        Prozentual
Erste Stufe        00:02:49        9        00:25:21         100,0%
            
            
B1060 – GPS III A-3            
                  Brenndauer   Triebwerke   Produkt        Prozentual
Erste Stufe        00:02:36        9        00:23:24          92,3%
Entry-Burn         00:00:27        3        00:01:21          5,3%
Landi-Burn         00:00:22        1        00:00:22          1,4%
Summe                                       00:25:07          99,1%
            

Die 0,9% können sowohl "Reserve" als auch einfache (Rundungs-)Ungenauigkeiten sein. Vermutlich beides.


Im Übrigen: wie sieht es mit der Möglichkeit aus, Raketenstufen an lenkbaren Fallschirmen -ggf. auch Motorschirmen - landen zu lassen?
SpaceX hat negative Erfahrungen damit gemacht. Sowohl B1003 am 04.06.2010 mit COTS-1 als auch B1004 am 08.12.2010 mit COTS-2 hatten das versucht. Beides mal hat es nicht funktioniert. Darauf hin hat SpaceX sich von dem Konzept verabschiedet.
RocketLab macht damit gerade positive Erfahrungen.

Offline Sensei

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Re: Gleitlandung versus Landung auf Triebwerkstrahl
« Antwort #5 am: 23. März 2021, 20:17:30 »
Wiederverwendbare Zweitstufen kosten auch richtig Nutzlast. Also muss die ganze Rakete auch recht groß werden, dass sich das lohnt. Und damit wird auch die 1. Stufe recht groß und schwer.

Da kommt man schnell an den Rand der Möglichkeiten für Fallschirme (die sich auch nicht gut steuern lassen, nicht leicht sind und sanfte Landungen sehr schwer durchführbar machen.

Bei der Vulcan soll die Triebwerkssektion der 1. Stufe abgeworfen und am Fallschirm aufgefangen werden. Bei der Electron soll die ganze erste Stufe am Fallschirm runter kommen und aufgefangen werden.

Dream chaser landet dagegen z.b. gleitend (ist aber auch keine echte 2. Stufe).
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