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Raumfahrt => SpaceX => Thema gestartet von: Major Tom am 08. Juli 2014, 16:20:49

Titel: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 08. Juli 2014, 16:20:49
Ich denke, es wird Zeit, dass die noch unbenannte Rakete, die als Hauptnutzlast MCT (Mars Colonial Transporter) Richtung Mars schicken soll, einen eigenen Thread bekommt.

Der neue Superträger von SpaceX setzt auf die Raptor Triebwerke, die derzeit in der Entwicklung sind, und damit auf den Treibstoff Methan. Methan deshalb, weil die Leistung fast der von Wasserstoff entspricht, der Treibstoff aber große Vorteile bei der angestrebten Wiederverwendung bietet. Methan kann auch relativ einfach auf dem Mars erzeugt werden, ein sehr angenehmer Nebeneffekt.

Ich vergleiche den Schub im nächsten Abschnitt mit der Mondrakete Saturn V, um die immense Leistung der neuen Superschwerlastrakete zu verdeutlichen.

Ein Raptor Triebwerk liefert voraussichtlich am Boden 6910 kN Schub bei einem ISP von 320, im Vakuum 8.240 kN Schub bei einem ISP von 380. Dies ist etwas mehr Leistung als die 6770 kN eines F1-Triebwerks der Saturn V.

Aufgebaut wie eine überdimensionale Falcon 9 treiben jeweils 9 Raptor Triebwerke einen zehn Meter durchmessenden Core an. Dies ergibt pro Core einen Startschub von knapp 62.200 kN, fast das Doppelte der 33.850 kN der Saturn V.

Drei Cores zusammen bilden analog zur Falcon Heavy die Startstufe der Marsversion. Der Startschub beträgt damit fast 186.600 kN, gut das fünfeinhalbfache(!) der Saturn V. Ein Start dieses Kolosses dürfte unüberhörbar sein.

Darüber sitzt wieder analog zur Falcon 9/Heavy eine noch nicht näher bekannte Oberstufe, vermutlich mit einem einzelnen Raptor Triebwerk in der Vakuumvariante.

Das Fairing dürfte gewaltig sein, bis zu 15m Durchmesser bei etwa 50m Höhe sind vorstellbar. Dies ist auch nötig, bei einer geschätzten Nutzlast von 500t in den LEO wird diese Rakete der mit Abstand stärkste Träger der Welt.

Das folgende Bild zeigt die Superschwerlastrakete in verschiedenen Konfigurationen im Größenvergleich, normale und Heavy Variante mit kurzer und langer Nutzlastverkleidung. Nur Spekulation, aber laut Berechnungen bei NSF dürfte das wohl so in etwa aussehen.

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up038799.jpg)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: McFire am 08. Juli 2014, 16:49:35
Kann man das Thema nicht hierin mit abfackeln ?
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Majo2096 am 08. Juli 2014, 16:56:35
Kann man das Thema nicht hierin mit abfackeln ?
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen)

Nein MCT ist wohl die (eine) Nutzlast nicht die Rakete. Last uns das mal lieber trennen
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Jura am 08. Juli 2014, 17:20:23
Zitat
Methan deshalb, weil die Leistung fast der von Wasserstoff entspricht, der Treibstoff aber große Vorteile bei der angestrebten Wiederverwendung bietet.

Nein!

1) Methan als Treibstoff für Trägerraketen vereinfacht die Konstruktion und senkt die Kosten.

2) Für Flüge zum Mars ungeeignet, ISP zu schwach bei nur 380s, bei H2 haben wir 470s, erfordert sehr schwere Komplexe.

3) NASA erwägt Wasserstoff bei 950s, senkt drastisch das Marskomplex.

4) Roskosmos plant auch Wasserstoff für alle Raumschlepper, z.B der MOB-2 mit 55 Tonnen Startmasse für Mondflüge. Mit Methan wäre eine 85 Tonnen Trägerrakete zu klein. Für solche Missionen ist Methan zu schwach, steigert  recht erheblich die Kosten.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: McFire am 08. Juli 2014, 17:20:39
Zitat Majo2096
Zitat
Nein MCT ist wohl die (eine) Nutzlast nicht die Rakete. Last uns das mal lieber trennen

Naja ich hatte an das Posting #17 von tobi in MCT gedacht :
Zitat Tom Mueller "...Mars Colonial Transport...."
Also ein System, was den Träger einschließt.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Führerschein am 08. Juli 2014, 17:33:15
Kann man das Thema nicht hierin mit abfackeln ?
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11322.0;topicseen)

Nein MCT ist wohl die (eine) Nutzlast nicht die Rakete. Last uns das mal lieber trennen

Sehe ich ähnlich. Triebwerk, MCT und Träger als drei Threads. Oder alle drei zusammen. Das hätte den Vorteil, daß man in der Diskussion nicht so schnell OT wird. Man sieht ja, wie schnell es vom Triebwerk zum Träger geht. Andererseits wird es schnell unübersichtlich. Drei Themen sind gut.

Im Augenblick ist mir ziemlich unklar, in welche Richtung es gehen wird. Mit substantieller Finanzierung wäre eine Heavy sicher gut. Besonders, wenn man eine innovative Lösung für die Wiederverwendung des zentralen Cores findet. Ein Start und ab zum Mars. Da es die substantielle externe Finanzierung nicht gibt (jedenfalls sehe ich sie noch nicht) muß man etwas finanzierbares anstreben. Das wären eher mehrere Starts eines  Trägers mit nur einem Core. Mit den letzten Daten für Raptor könnten insgesamt drei, vielleicht sogar nur zwei Starts für einen Marsflug reichen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 08. Juli 2014, 18:04:16
Nun, die Singlecore dürfte bei den aktuellen Daten rund 200t in den LEO befördern. Dies wird wohl für so ziemlich alles ausreichen, inklusive den Riesenmodulen von Bigelow, aber für MCT? Das bezweifle ich doch stark. Wieso sollte SpaceX die Rakete denn derart leistungsfähig auslegen, wenn man es gar nicht benötigt/nutzen will?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Führerschein am 08. Juli 2014, 18:12:05
Nun, die Singlecore dürfte bei den aktuellen Daten rund 200t in den LEO befördern. Dies wird wohl für so ziemlich alles ausreichen, inklusive den Riesenmodulen von Bigelow, aber für MCT? Das bezweifle ich doch stark. Wieso sollte SpaceX die Rakete denn derart leistungsfähig auslegen, wenn man es gar nicht benötigt/nutzen will?

Es reicht locker für MCT, selbst mit der Nutzlastreduktion durch Wiederverwendung. Nur eben ohne Treibstoff, der müßte extra transportiert werden.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: tobi am 08. Juli 2014, 18:17:37
Die Schwerlastrakete soll vollständig wiederverwendbar sein, ein paar hundert Tonnen Methan/LOX in die Umlaufbahn zu wuchten, sollte - relativ zu anderen Kostenfaktoren eines bemannten Marsfluges gesehen - kein großes Problem sein.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: roger50 am 09. Juli 2014, 02:55:27
N'abend,

Oh man, was ihr alles wißt. :D

Bisher kennen wir lediglich einige Angaben von Tom Mueller zum Raptor, dessen Schub in kurzer Zeit um 100% gestiegen sein soll. Also glaubt ihr, daß deshalb auch der Schub von MCT um 100% steigt. Dann kommen Monster-Raketen von 6000 bis 9000 t Startschub heraus. Und ihr kennt sogar schon den Durchmesser solcher Stufen. Wow!

SpX hat bislang keinerlei Angaben zu MCT veröffentlicht. Ist alles eure Spekulation. Könnte es nicht genauso gut sein, daß man weniger Triebwerke in der 1.Stufe verwenden will?? Ist ja auch viel billiger.

Heute nur ein kleiner Aspekt zum Nachdenken: wo sollen solche Monster-Raketen starten?

Am Cape? Nö, der Abstand von LC -39 A/B zum VAB und den anderen Gebäuden wurde auf die maximale Auswirkung einer Saturn-V im Falle einer Explosion auf der Startrampe ausgelegt. Müßte im Fall einer solchen Monster-Rakete also mehr als doppelt so groß sein. Geht also nicht. Weder NASA noch die Air Force würden erlauben, daß ihre Rampen (LC -39B, LC -41) durch einen MCT-Fehlstart gefährdet würden. ::)

Das ist nur ein Punkt. Es gibt viele weitere. Mißversteht mich nicht: ich wäre mehr als viele andere erfreut, endlich eine größere Rakete als die Saturn-V starten zu sehen, darauf warte ich seit 1973, aber eure Monster-Raketen sind wirklich pure Phantasie. :(

Gruß
roger50

 
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Führerschein am 09. Juli 2014, 08:31:28

Bisher kennen wir lediglich einige Angaben von Tom Mueller zum Raptor, dessen Schub in kurzer Zeit um 100% gestiegen sein soll. Also glaubt ihr, daß deshalb auch der Schub von MCT um 100% steigt. Dann kommen Monster-Raketen von 6000 bis 9000 t Startschub heraus. Und ihr kennt sogar schon den Durchmesser solcher Stufen. Wow!

SpX hat bislang keinerlei Angaben zu MCT veröffentlicht. Ist alles eure Spekulation. Könnte es nicht genauso gut sein, daß man weniger Triebwerke in der 1.Stufe verwenden will?? Ist ja auch viel billiger.

Nein, es gibt die Aussage, es werden 9 Triebwerke. Im Sinne der geplanten Wiederverwendung macht das auch Sinn. Wie groß der Schub nun genau wird, werden wir erst sehen, Sie bauen das größte Triebwerk, das sie kostenmäßig und technisch in den Griff kriegen können, keine bestimmte Größe. Das sieht man ja an den wechselnden Angaben.

Heute nur ein kleiner Aspekt zum Nachdenken: wo sollen solche Monster-Raketen starten?

Am Cape? Nö, der Abstand von LC -39 A/B zum VAB und den anderen Gebäuden wurde auf die maximale Auswirkung einer Saturn-V im Falle einer Explosion auf der Startrampe ausgelegt. Müßte im Fall einer solchen Monster-Rakete also mehr als doppelt so groß sein. Geht also nicht. Weder NASA noch die Air Force würden erlauben, daß ihre Rampen (LC -39B, LC -41) durch einen MCT-Fehlstart gefährdet würden. ::)

Die Version mit nur einem Core kann in LC -39 gestartet werden. Die Pads wurden für die Nova ausgelegt, nicht nur die Saturn V. An eine Heavy glaube ich erst, wenn ich sie sehe. Dazu gibt es tatsächlich keine eindeutigen Aussagen, soweit ich weiß. Eine Heavy kommt vielleicht, wenn es eine gesicherte Finanzierung für sehr viele Starts pro Startfenster gibt.

Allerdings glaube ich (persönliche Meinung), daß sie da nur ihre Testflüge absolvieren werden. Ihre Missionen werden woanders starten. Nur NASA Starts vom Cape.

Dann übernehmen sie vielleicht noch LC -39 B. :D
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 09. Juli 2014, 21:26:12
N'abend,

Oh man, was ihr alles wißt. :D

Bisher kennen wir lediglich einige Angaben von Tom Mueller zum Raptor, dessen Schub in kurzer Zeit um 100% gestiegen sein soll. Also glaubt ihr, daß deshalb auch der Schub von MCT um 100% steigt. Dann kommen Monster-Raketen von 6000 bis 9000 t Startschub heraus. Und ihr kennt sogar schon den Durchmesser solcher Stufen. Wow!

SpX hat bislang keinerlei Angaben zu MCT veröffentlicht. Ist alles eure Spekulation. Könnte es nicht genauso gut sein, daß man weniger Triebwerke in der 1.Stufe verwenden will?? Ist ja auch viel billiger.

Es kann natürlich sein, daß die Triebwerksleistung noch steigt, wäre nicht das erste mal. Abgesehen davon wissen wir die Leistung des Triebwerks, die Anzahl der Triebwerke pro Core und auch den Durchmesser der Rakete, weil diese Daten eben doch bereits an verschiedenen Stellen veröffentlicht wurden.  ;)

Zitat
Heute nur ein kleiner Aspekt zum Nachdenken: wo sollen solche Monster-Raketen starten?

Von 39B oder dem neuen SpaceX Weltraumbahnhof.

Zitat
Das ist nur ein Punkt. Es gibt viele weitere. Mißversteht mich nicht: ich wäre mehr als viele andere erfreut, endlich eine größere Rakete als die Saturn-V starten zu sehen, darauf warte ich seit 1973, aber eure Monster-Raketen sind wirklich pure Phantasie. :(

Wir werden sehen.  :)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: McFire am 09. Juli 2014, 21:54:26
Ob das was wird mit dem SpaceX Weltraumbahnhof ? Die Frau Benavides hat ihn noch nicht in ihrem Plan für zukünftige Projekte....
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 09. Juli 2014, 22:05:04
Davon gehe ich aus, immerhin bemüht sich SpaceX intensiv um Grundstücke. Dafür haben wir aber einen anderen Thread.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 22. November 2015, 15:19:13
Der Thread braucht dringend ein Update.

Die Raptor Triebwerke werden mit 2300kN deutlich schubschwächer, um ein optimales T/W Verhältnis zu erreichen. Dies hat massive Auswirkungen auf den Schwerlastträger, denn es werden nun wesentlich mehr Einheiten als ursprünglich geplant benötigt, eher Richtung 30 statt 9 Stück. Ferner sieht es danach aus, dass es kein Triple Core sondern ein fetter einzelner mit einem Durchmesser im Bereich von 12-15m sein dürfte.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 22. November 2015, 20:27:10
Die Reduktion auf 2300kN hat weitere wichtige Vorteile:
1) Eine gezielte weiche Landung (Brake oder an Land) wird einfacher, weil mehr Triebwerke zum Bremsen brauchen wird (2-4?) und man deswegen in der Lage ist den Schub bis unter 2300kN zu senken.
2) Wenn ein Triebwerk ausfällt, kann man das viel leichter mit den verbleibenden Kompensieren.
3) Die zweite Stufe wird die optimale Anzahl von Triebwerken erhalten und die ist sicher mindestens zwei Stück.
4) Das macht den Ausfall eines Triebwerks nicht unbedingt zu einem Totalausfall (Stichwort: Redundanz).
5) Bei der Landung auf dem Mars wäre ziemlich schwer mit einem Schub von 6900kN zu landen bei der geringen Schwerkraft.
6) Die Redundanz ergibt auch auf dem Mars mehr Sicherheit.
7) Das Expansionsverhältnis, z.B. 1 zu 17 für ein Triebwerk zum Start vom Boden führt unweigerlich zu Expansionsdüsen die von der Brennkammergröße abhängen, also wirken sich mehr Triebwerke auch dahingegend aus das die Düsen kürzer werden. Das reduziert nicht nur die Stufenlänge, sondern lässt auch ein viel leichtere Triebwerkskonstruktion zu. Da gibt es natürlich ein Optimum was bei SpaceX offensichtlich bei einem Triebwerk mit 2300kN liegt.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: holleser am 23. November 2015, 08:14:15
Also liegt der Gesamtschub der 9 Triebwerke bei ca 20.000 kN. also im Prinzip genau auf dem FH Niveau. Entweder ist diese Methanrakete nur ein PR Gag oder die FH ist überflüssig und wird wie die F5 erst gar nicht gebaut werden.
Gibt es daten wie viele Mitarbeiter an FH und wie viele an der Raptor/Rakete arbeiten, an dem Verhältniss lässt sich wohl am ehesten ableiten welche der beiden Raketen eine Luftnummer ist.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: blackman am 23. November 2015, 08:21:56
FH wird mit 110%-Sicherheit kommen. Ich bin auch schwer davon überzeugt das sie 2016 fliegen wird. Raptor wird noch einige Jahre brauchen. Solange und auch darüber hinaus wird die FH sehr wichtig für SpaceX sein. Sie wird alle schweren Satelliten befördern können, sowie künftige schwere Module für Raumstationen oder Marsbasis. Wie viel Leute an der FH arbeiten weiß hier bestimmt keiner. Aber ich sehe die FH nach dem RTF, die Wiederverwendung, sowie die Dragon v2 als einer der höchsten Prioitäten von SpaceX.
Deswegen bleiben wir lieber bei der Diskussion um BFR. :)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: NotTheAndroidYouSearching am 23. November 2015, 11:01:27
Also liegt der Gesamtschub der 9 Triebwerke bei ca 20.000 kN. also im Prinzip genau auf dem FH Niveau. Entweder ist diese Methanrakete nur ein PR Gag oder die FH ist überflüssig und wird wie die F5 erst gar nicht gebaut werden.
Gibt es daten wie viele Mitarbeiter an FH und wie viele an der Raptor/Rakete arbeiten, an dem Verhältniss lässt sich wohl am ehesten ableiten welche der beiden Raketen eine Luftnummer ist.

BFR benutzt 17 oder 27 Triebwerke und keine 9, also:

2300kN * 17 = 39.100kN
2300kN * 27 = 62.100kN

Da liegst du wohl etwas daneben mit deiner Rechnung.
Selbst wenn sie 9 verwenden haben die Triebwerke einen höheren ISP und viel wichtiger es wäre ein Core anstatt 3.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 23. November 2015, 13:06:45
@holleser: Wieso kommst du auf die Idee mit 9x Raptor? Von SpaceX kam vor längerer Zeit nur die Info von "sehr vielen Triebwerken" und G.Shotwell hatte was von einer Nutzlast von 3-4x der FH gesagt. Das bedeutet im Umkehrschluss zumindest 19x Raptor, vermutlich aber eher um die 30!
Da es ein Single-Core Träger sein soll, bedeutet die einen Coredurchmesser von mindestens 12m.

Die 9-Merlintriebwerke haben damit zu tun, dass deren Core nur mit 3,7m festgelegt wurde, weil man dickere Dinger nicht kollisionsfrei unter Brücken usw. durch bekommt.
Eine BFR Stufe wird sicher NICHT per LKW durch die halbe USA transportiert werden, in dem Fall geht das nur per Schiff und da gibt es nur die maximale Breite vom Panamakanal, ich denke nicht das es hier in den nächsten 100 Jahren deswegen zu Einschränkungen kommen wird  :D.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 23. November 2015, 13:10:47
@NotTheAndroidYouSearching:
Sicher keine 17, dias ist schlecht wegen der Anordnung.
19 wäre sinnvoll, mit
- Zentrum    1
- Innenring  6
- Außenring 12
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 23. November 2015, 14:21:21
Also liegt der Gesamtschub der 9 Triebwerke bei ca 20.000 kN. also im Prinzip genau auf dem FH Niveau. Entweder ist diese Methanrakete nur ein PR Gag oder die FH ist überflüssig und wird wie die F5 erst gar nicht gebaut werden.

Nein, diese Anordnung der Triebwerke war nur eine Überlegung, als der Schub von Raptor noch wesentlich höher geplant war. Als Triplecore konnte damit recht exakt die von SpaceX genannte Nutzlast erreicht werden. Jetzt werden es natürlich mehr Raptoren werden.

Dazu kommt noch die Frage, ob MCT im Erdorbit nachgetankt wird oder nicht. Wenn ja ist deutlich weniger Nutzlast nötig, dafür aber dann mehrere Starts. Bei voller Wiederverwendbarkeit stellt das kein sonderliches Problem dar.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 23. November 2015, 14:59:29
An zwei Stellen ist das schon problematisch:
- Jeder Start braucht Personal, das ist zumindest zum Teil unabhängig von der Trägergröße. Das ist wie bei Flugzeugen, ob Pilot und Copilot eine kleine Turboprop mit fünf Passagieren oder ne A380 Fliegen, ist ziemlich egal.

- Kleinere Träger führen zu leichteren und kleineren Nutzlasten, beim Tanken ist nur der Mehraufwand der Kontrollmannschaften zu berücksichtigen, aber da große Nutzlasten, z.B. das Raumschiff für 100 Personen, dann im All gebaut werden müssen, explodieren deswegen die Kosten.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: blackman am 23. November 2015, 15:32:45
Ich weiß nicht ob das mit den 100 Passagieren so funktionieren wird. Ich glaub da müssen sie erstmal tiefer stapeln. 25 halte ich für realistisch. :)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 23. November 2015, 17:13:14
An zwei Stellen ist das schon problematisch:
- Jeder Start braucht Personal, das ist zumindest zum Teil unabhängig von der Trägergröße. Das ist wie bei Flugzeugen, ob Pilot und Copilot eine kleine Turboprop mit fünf Passagieren oder ne A380 Fliegen, ist ziemlich egal.

- Kleinere Träger führen zu leichteren und kleineren Nutzlasten, beim Tanken ist nur der Mehraufwand der Kontrollmannschaften zu berücksichtigen, aber da große Nutzlasten, z.B. das Raumschiff für 100 Personen, dann im All gebaut werden müssen, explodieren deswegen die Kosten.

So klein wird die Rakete auf keinen Fall, gestartet wird MCT mit Sicherheit als komplette Einheit. Die Frage ist nur, ob die Tanks nach dem Start genug Treibstoff für Flug und Marslandung enthalten oder nicht.

Wenn die Rakete nur für das Marsprogramm geplant wird, wäre ein einzelner Start mit Riesenträger logistisch sinnvoller. Will man die Rakete aber auch für andere Nutzlasten einsetzen, dürften Mehrfachstarts mit etwas kleinerem Kaliber wirtschaftlicher wesentlich besser sein. Selbst da reden wir immer noch von über 150t in den LEO, also mehr als SLS.

Bei einer Triplecore Rakete kann man die Booster einfach weglassen, um für andere Nutzlasten abzuspecken, bei Singlecore geht das nicht. Sicher kann man auch mit einem Giganten kleine Nutzlasten starten, aber Gewinn abwerfen sollte es auch.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 23. November 2015, 17:18:16
Ich weiß nicht ob das mit den 100 Passagieren so funktionieren wird. Ich glaub da müssen sie erstmal tiefer stapeln. 25 halte ich für realistisch. :)

Wenn MCT wie geplant 100t Nutzlast auf dem Mars landen kann ist das kein Problem. Warum so viel und nicht 50t oder 25t wissen nur die Planer bei SpaceX, aber die werden sich schon irgendwas dabei gedacht haben. Ich nehme mal an, es geht um große Anlagen oder Bauteile, die zum Mars gebracht werden sollen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Gertrud am 23. November 2015, 18:10:26
Hallo @Klakow
(..........)
- Kleinere Träger führen zu leichteren und kleineren Nutzlasten, beim Tanken ist nur der Mehraufwand der Kontrollmannschaften zu berücksichtigen, aber da große Nutzlasten, z.B. das Raumschiff für 100 Personen, dann im All gebaut werden müssen, explodieren deswegen die Kosten.
Kannst Du bitte durch eine Quelle bestätigen, dass es vorgesehen ist,
mit SpaceX 100 Personen zum Mars befördert werden sollen.

Mit fragenden Grüßen
Gertrud
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: NotTheAndroidYouSearching am 23. November 2015, 18:19:27
Hallo @Klakow
(..........)
- Kleinere Träger führen zu leichteren und kleineren Nutzlasten, beim Tanken ist nur der Mehraufwand der Kontrollmannschaften zu berücksichtigen, aber da große Nutzlasten, z.B. das Raumschiff für 100 Personen, dann im All gebaut werden müssen, explodieren deswegen die Kosten.
Kannst Du bitte durch eine Quelle bestätigen, dass es vorgesehen ist,
mit SpaceX 100 Personen zum Mars befördert werden sollen.

Mit fragenden Grüßen
Gertrud

Hallo Gertrud,

ich kann dir auch eine Quelle nennen ( Eine gut informierte, er hat Elon Musk persönlich getroffen ):
http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/4 (http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/4)
http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/5 (http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/5)

Aber das wurde auch von verschieden anderen Quellen gesagt.

Viele Grüße
NotTheAndroidYouSearching
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 23. November 2015, 18:54:00
@Gertrud: Leider erinnere ich mich auf Anhieb gerade nicht woher ich das habe.
@Major Tom:
Ohne SEP Antrieb geht es ohne nachzutanken sicher nicht zum Mars zu Fliegen.
Bekannt sind die 100t Nutzlast die auf dem Mars ankommen sollen, und selbst mit weitgehendem Abbremsen von der Eintrittsbahn (Erde->Mars) wird immer noch ein deltaV benötigt um landen zu können. Bei 1km/s sind dafür 31% Treibstoff mitzuführen, also minimal 131t, bei 2km/s sind es schon 172t.
Wir wissen das eine FH ca. 13t zum Mars bringen sollte (53t LEO), das ist 10x mehr.
Zwar hat Raptor erheblich mehr ISP, aber ich denke selbst damit wird man nicht unter 800t Abflugmasse vom LEO aus zum Mars fliegen können.
Ein Direktstart halte ich unter 200t Nutzlast im LEO nur dann machbar wenn es SpaceX gelingt ein kleines Wunder bei auffahrbarem Solarsystemen im Megawattbereich und Ionenantrieb zu Konstruieren.
Ob sowas schon realisierbar ist? keine Ahnung sage ich mal.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Gertrud am 23. November 2015, 18:59:02
Hallo @NotTheAndroidYouSearching,

Danke für die Info. :)

Mit den besten Grüßen
Gertrud

 
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 12. Dezember 2015, 14:40:13
Ich hole das mal in den passenderen Thread...

Analyse was Booster bei BFR bedeuten könnten:

Nach der die Aussage von Gwynne Shotwell, eine BFR wird 3-4x den Schub einer FH habenl, könnte das darauf hinauslaufen das sie das selbe machen wie bei F9/FH.

1) Eine Basisrakete, vielleicht mit Namen BF9(R) bis BF13.
2) BFH als 3x FB9/13 plus Oberstufe.
3) Schubbereich einer BF9/13 zwischen 1-1,33x FH,
4) Nutzlast LEO zwischen 65-95t.
5) BFH mit deutlich über 200t.

Vorteile für SpaceX:
a) Core nur ca. 10m.
b) Erste Tests mit BF9-13 anstatt 30x Raptoren.
c) Ein BF9-13 in direkter Konkurrenz zu SLS (Block I).
d) Eine FH ist dann überflüssig, weil die Systemkosten ohne Booster bei vermutlich besserem Wirkungsgrad und längerer Standzeit der Triebwerke die höheren Anschaffungskosten kompensieren.

Nachteile:
Ein Wermutstropfen bleib aber, die Oberstufe fliegt mit maximal zwei Raptoren (eher aber einem), was vom Schub unnötig, von der Masse schlecht wäre und die Redundanz für Tiefraummissionen herabsetzen würde.

Wenn dem so kommt, rechne ich deshalb mit einer verkleinerten Triebwerk auf Raptorbasis im Schubbereich von Merlin ober sogar noch etwas kleiner (300kN-900kN).

Falls sich so ein Triebwerk sehr weit abregeln lässt wie z.B. das BE-3 von Blue Origin, ist das gleichzeitig eine Tür, für eine neue Oberstufe der F9 um diese wiederverwenden zu können.

Weiterer Nachteil: Bei Verwendung von Boostern wird der Core sehr schnell, das hat Nachteile für die Landung.

An eine kleinere Version von Raptor mag ich nicht so recht glauben, dafür verfolgt SpaceX bisher die Ein-Triebwerk-Philosophie zu konsequent.

Ich fände ein solches System auch gut, es wäre wesentlich flexibler und konkurrenzfähiger für andere Einsätze als ein Riesenträger. Damit würde sich der Kreis schließen und wir wären wieder bei den ersten Vermutungen, wie diese Rakete aussehen könnte.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Dezember 2015, 23:12:10
Selbst bei einer hypothetischen BF9 wäre die Erststufe sicher schon bedeutend schneller, weil der ISP vom Raptor deutlich höher ist, ich rechne zumindest für Mars- und andere Tiefraumflüge nicht damit das die Hauptstufe zum Startplatz zurückfliegt, aber wenn diese von Texas abhebt  ist es vielleicht besser sie landet  auf einer Insel vor New Orleans, oder am Cape.
Für eine BFH Hauptstufe reicht vermutlich noch nicht einmal Florida aus. Das gleich Problem in etwas kleinerer Form gibt es auch bei der FH, die Animation von zurückkehrenden Boostern und Hauptstufe ist ja sehr schön, aber wo man ein Maximum an Nutzlast auf eine Bahn bringen will, ohne eine teure Hauptstufe im Meer zu versenken, muss das Drohnship eben sehr weit fahren.

An eine dauerhafte Eintriebwerklösung glaube ich nicht, man wird Raptor kaum als Triebwerk für eine neue F9/FH Oberstufe nehmen und kommen muss diese sonst kann man sehen wie man RP-1 über Monate warm hält und verzichten auf Tiefraummissionen mit der FH z.B. für Red-Dragon wird SpaceX sicher nicht.

Ich stelle mir die Aufgabe aus allen Freiheitsgraden diese heraus zu suchen die optimal zu allen Anforderungen passt die SpaceX hat sehr spannend vor.
Eine dieser Festlegungen kam ja auch schon an die Öffentlichkeit, dass das Raptor keine 7000kN sondern 2100kN haben wird.

Falls die Aussage aus dem Artikel stimmt, das die BFR mit Boostern konstruiert wird, ist das vielleicht ein weiterer bedeutender Punkt.
Es könnte sogar so sein das die Änderungen die an der F9 v1.2 und direkt auch an der FH gemacht werden mittelbar zur Terminverschiebung der MCT Konzeptveröffentlichung Einfluss hat.

Klar ist das alles Spekulation auf dünner Faktenlage nur tut uns EM leider nicht den Gefallen uns vorzeitig aus dem Schmorofen zu befreien.

Eines kann ich mir aber derzeit nicht vorstellen, eine Rakete mit 12000 oder mehr Tonnen die fast nur aus Treibstoff und LOX besteht an Land zu starten.
Wenn das Ding explodiert möchte ich mindestens 20km weg sein.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: stillesWasser am 13. Dezember 2015, 12:22:16
Wie weit vom Startort entfernt kommt denn die Core-Stufe bei ner Heavy Konstruktion wieder auf den Boden? Kennt da jemand Erfahrungswerte z.B. von der Delta IV Heavy?

Ich kann sowas total schlecht einschätzen! Aber bei ner 2 Stufigen Rakete müsste das doch schon auf halbem Weg zum Orbit sein...
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Gerry am 13. Dezember 2015, 13:23:11
Man muss natürlich sagen, dass das alles nur Gerüchte(!) sind:

1. Musk will eine 15-Meter Durchmesser Faserverbundmaschine haben, bis Ende 2016. Rakete hat also 15-Meter Durchmesser, 120 Meter erste Stufe, 60 Meter Raumschiff.[...]


Also das mit 120m Länge der Erststufe kann nicht stimmen. Wie auch immer der Kollege bei L2 darauf gekommen ist, bei 15m Durchmesser und einer kolportierten Stufenvollmasse bei Größenordnung von 5.000t wird die Stufe, jetzt mal mit Triebwerke, Schubrahmen und Interstage dazu, geschätzt höchstens 60m lang werden.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MarsMCT am 13. Dezember 2015, 13:58:03
Man muss natürlich sagen, dass das alles nur Gerüchte(!) sind:

1. Musk will eine 15-Meter Durchmesser Faserverbundmaschine haben, bis Ende 2016. Rakete hat also 15-Meter Durchmesser, 120 Meter erste Stufe, 60 Meter Raumschiff.[...]

Also das mit 120m Länge der Erststufe kann nicht stimmen. Wie auch immer der Kollege bei L2 darauf gekommen ist, bei 15m Durchmesser und einer kolportierten Stufenvollmasse bei Größenordnung von 5.000t wird die Stufe, jetzt mal mit Triebwerke, Schubrahmen und Interstage dazu, geschätzt höchstens 60m lang werden.

Stimmt, und das ist nicht der erste Punkt, bei dem sich Chris Bergin vergaloppiert hat. Er hat wohl was gesehen, aber nichts zum nachschlagen zur Verfügung, vermute ich. Auch ich vermute 60m als absolute Obergrenze. Und wenn die 120m die Gesamthöhe wären, dann muß das Transferhabitat für die 100 Passagiere über 3000m³ haben, das kann ich mir auch nicht vorstellen. Ich denke immer noch an eine Gesamthöhe unter 100m. Das doppelte Startgewicht und wiederverwendbar die doppelte LEO Frachtkapazität im Vergleich zur Saturn V sind trotzdem groß, sehr groß.

Die Erststufe wird auf jeden Fall so ausgelegt, daß sie zum Startplatz zurückfliegt. Downrange und Transport kommen überhaupt nicht in Frage.

Interessant ist aber der Zeitplan, der sich aus dem Wunschtermin 2016 für die Maschinen ergibt. Er arbeitet offenbar immer noch auf einen Termin für die erste bemannte Marslandung in 2025 hin. Sehr schön, auch wenn der Termin sich sicher noch verschiebt.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 13. Dezember 2015, 15:27:52
Nitro: Bild wegen Urheberrechtsverletzung gelöscht

Musk will eine Maschine zur Herstellung von Composit-Tanks mit 15m Durchmesser kaufen, die soll Ende 2016 fertig sein.

Die Rakete wird also wie vermutet mit 15m einen enormen Durchmesser haben. Nutzlast dürften die schon einmal erwähnten 236t sein.

Darauf basiert diese Spekulation eines zweistufigen Systems, wobei MCT die zweite Stufe darstellt:

Startstufe 120m
MCT 60m


Nochmal angesprochen wurde das Startgewicht von 5000-6000t, aber das sind recht alte Angaben aus der Zeit, als Raptor noch wesentlich leistungsfähiger geplant war. Anbetracht der hier geschätzten Grösse scheint der Träger nun aber deutlich schwerer zu werden. Ich gehe davon aus, dass für diese Spekulation Daten verwendet wurden, die hier leider nicht erwähnt werden.

Es gibt mindestens drei Tankerstarts, um MCT im Orbit vollzutanken. Danach soll die Flotte zum Mars starten. Es soll mehrere Starts an einem Tag geben.

Dass ein MCT nicht alleine losgeschickt wird wurde schon vermutet. Mehrere Starts täglich kam etwas unerwartet.

Es wird an leichteren Landebeinen getüftelt, die nach unten ausfahren anstatt auszuklappen. Man prüft auch Möglichkeiten, die Triebwerke beim Eintritt in die Marsatmosphäre zu schützen und die Fläche für die Atmosphärenbremsung zu maximieren.

Das riecht nach einem aufblasbaren Hitzeschild.

MCT soll die komplette Ladebucht absetzen.

Gut für sperrige und schwere Ladung. Jetzt frage ich mich natürlich, wie das klappen soll. Die weitaus einfachste Lösung wäre das Absetzen senkrecht nach unten, aber dann müsste die Ladebuch unten und die Antriebseinheiten oben sitzen. MCT dürfte also doch etwas anders als ein hochskalierter Dragon aussehen.

Jetzt noch etwas zur Marsarchitektur.

ISRU scheint wichtig sehr zu sein. Zuerst soll eine Basis aufgebaut werden, dann Menschen geschickt werden. Strom- und Wasserversorgung werden ebenso erwähnt wie Algenzucht, Pflanzenauswahl für den Mars und ein Gewächshaus.

Bisher wie erwartet, aber jetzt kommts:

Es gibt Pläne, für die Versorgung mit Wärme und Strom einen Kernreaktor zum Mars zu schicken. Gewicht 20t, 6m hoch bei 5m Durchmesser. Abwärme soll durch Tiefbohrung in den Boden abgeleitet werden.

Das haut mich von den Socken.  :o
Es gab Spekulationen in der Richtung, aber die wurden als eher unwahrscheinlich betrachtet.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 13. Dezember 2015, 17:56:01
Mit den Angaben von 30xRaptor a' 2200kN Schub komme ich bei einer Startbeschleunigung von 1,2G auf 5606t, (1,2G wie bei der Saturn V).
120m Höhe der Hauptstufe ist aber 100% falsch, dazu müsste der Schub/Fläche viel höher sein.
Falls man die Oberstufe mit 100t Nutzlast zum Mars bringen will und nur +30% also 30t Treibstoff zum abbremsen benötigt, braucht man wohl 700t Treibstoff im LEO, also sicher nicht nur drei Starts dafür.

Nachtanken:
Mit drei Starts und sagen wir jeweils 150t Treibstoff/Flug komme ich auf 450t Treibstoff. Mit dem ISP von 380s kommen hier: 6355m/s heraus, das könnte sogar klappen wenn das Raumschiff in der Lage ist fast die gesamten Fahrtüberschuss von 6,5km/s durch die Atmosphärenbremsung abzubauen.
Benötigt werden dann minimal 3,8km/s+Bremsen kurz vor der Landung.
Nachteil ist hier allerdings das es wohl kaum möglich ist jedes Startfenster alle 26 Monate zu nehmen, ich rechne deshalb eher mit einer Kombination von Raptor+SEP und wenn es nur 400kW (LEO) sind um jedes Startfenster nehmen zu können.
Beim Rückflug ist der Einfluss von SEP auf die Reisezeit noch sehr viel höher, vor allem dann wenn das Ding viel leichter unterwegs ist.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MarsMCT am 13. Dezember 2015, 18:44:46
Die Nutzlast liegt bei über 230t. Drei Tankflüge bringen also ca. 700t. Das genügt bei günstiger Konstellation für einen schnellen Flug. Der Tank ist aber größer. Bei ungünstiger Konstellation und hohem Bedarf kommt ein 4. Tankflug dazu für fast 1000t Treibstoff.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MarsMCT am 13. Dezember 2015, 18:56:22
Bisher wie erwartet, aber jetzt kommts:

Es gibt Pläne, für die Versorgung mit Wärme und Strom einen Kernreaktor zum Mars zu schicken. Gewicht 20t, 6m hoch bei 5m Durchmesser. Abwärme soll durch Tiefbohrung in den Boden abgeleitet werden.

Das haut mich von den Socken.  :o
Es gab Spekulationen in der Richtung, aber die wurden als eher unwahrscheinlich betrachtet.

Geht mir ähnlich. Selbst wenn es technisch Sinn macht, muß so etwas erst genehmigt werden. Ein Start mit nuklearem Material braucht die Genehmigung des Präsidenten persönlich. Ganz abgesehen davon, daß ein so kleiner Reaktor wohl hochangereichertes, waffenfähiges Material braucht. Und das in privater Hand?

Noch vor ein paar Monaten hat Elon Musk doch von möglichen Methoden für den automatisierten Aufbau von Solar Panels geredet.

In den Daten zum Reaktor steckt übrigens der zweite Punkt, bei dem sich Chris Bergin wohl irgendwie vertan haben muß.

Zitat
Gewicht 20t, 6m hoch bei 5m Durchmesser

141 m³ Volumen und 20t, 141kg/m³ das scheint mir zu leicht oder zu groß.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Sensei am 13. Dezember 2015, 19:27:13
Dazu noch die zu große Höhe und das (für den Anfang) unrealistische mehrmals pro Tag starten Zeugen nicht gerade von der Zuverlässigkeit der Quelle.

Andere Informationen daraus sehen allerdings sehr glaubwürdig aus.. 
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MX87 am 13. Dezember 2015, 22:25:13
Der Reaktor schreit jedenfalls nach dem Hintertürchen einer NASA-Beteiligung für die erste Phase der Mars-Flüge. Die Idee wurde von Musk durchaus als möglich betrachtet und auch die NASA hatte mal gesagt, dass man bei einem eventuellem privaten Unternehmen sich durchaus beteiligen könnte.

Beim eigentlichen MCT-Raumschiff dürfte es beim Aussehen jedenfalls erhebliche Überraschungen geben. Eventuell hat er Tore wie das Space Shuttle?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Sensei am 13. Dezember 2015, 23:26:26
Das würde mich eher keinen Deut überraschen.

Für den Mars ist das wohl die beste Option: Tore auf,  Kran seitlich ausfahren,  große/sperrige Lasten mit ein mal absetzen. So muss man nicht durch die Triebwerks- und Hitzeschildsektion durch, brauch keine komischen Rampen,  kann diese Tore gleich für die Leo frachtversion nutzen und einen Kran braucht man ja eh
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 13. Dezember 2015, 23:53:05
@MarsMCT:
Wenn mit 100t Nutzlast die Raumschiffstrockenmasse nicht mit dabei ist, stellt sich aber die Frage wieviel Masse das haben wird?
Wenn man von 700t Treibstoff ausgeht und einer Leermasse von 5%, also 35t, wären das minimal 135t Landemasse+Treibstoffreserve.
Aber ich denke das es eher 10% sein werden, also 70t, das Ding muss ja auch den Wiedereintritt vom Mars kommend überstehen.
In dem Fall könnte das auch noch klappen, ich komme auf ein deltaV von 6086m/s ab LEO.
Selbst ein Rückflug ist damit durchführbar, wenn sie in der Lage sind die sehr hohe Geschwindigkeit fast komplett über einen Luftbremsung zu machen,
was sicher der heißeste Ritt der Geschichte wird.
 
Raumschiff
Ich denke eh nicht dass das Raumschiff wie eine sehr große F9 mit Dragon aussehen wird, schon deswegen weil sie kaum senkrecht damit auf dem Mars landen werden,
es sei den sie haben eine Lösung wie sie die Fracht von so weit oben zu Boden zu bringen.
Stellt sich auch noch die Frage wie das Ding auf der Erde landen soll, Senkrecht und das mit Raptortriebwerken für das Vakuum?

Vielleicht doch mit gewissen Ähnlichkeiten zum Shuttle?

Kernreaktor
Das muss nicht unbedingt hoch angereichertes Uran sein, da geht vielleicht auch Thorium falls man das als Flüssigsalzreaktor hin bekommt,
aber klar ist das dies ein Brutreaktor werden muss.
Das Volumen und die Masse erscheint mir plausibel, 20MW ist ja nur ein sehr keines Kraftwerk, die Turbinen, Generatoren, elektrische, Wasser und Dampfsysteme brauen Leitungen, Ventile und E-Technik, das ist vor allem umbauter Raum.
Spannend wird da auch sein wie man das Ding unter die Erde, oder äh, vielleicht Marserde, bringen will, da werden 10x10x10 Meter wohl nicht ganz reichen?
Zumindest sicherheitstechnisch sollte ein 20MW Reaktor viel einfacher als ein Gigawatt Reaktor sein.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 11:47:16
Hier nochmal der gelöschte Leak

Wegen Urheberrechtsverletzung den Link gelöscht von Gertrud
 
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 11:47:45
Ich hätte da eine Idee zu der Größe der Rakete, die ja wenn man nachrechnet vom Gewicht her nicht so ganz stimmen kann.

Angegeben ist, der Booster ist 120m hoch. Das macht insofern Sinn, als dass Musk wohl nicht nur die schwerste sondern auch die größte Rakete bauen will.

Ich nehme an, dass mit Booster die komplette Rakete gemeint ist, nicht nur die Startstufe. Sprich Startstufe, Oberstufe und Nutzlast. Das würde bedeuten sowohl MCT als auch die Startstufe sind 60m hoch. Dieser Wert erscheint durchaus realistisch.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Kelvin am 14. Dezember 2015, 12:34:07
Zitat
1. Musk will eine 15-Meter Durchmesser Faserverbundmaschine haben, bis Ende 2016. Rakete hat also 15-Meter Durchmesser, 120 Meter erste Stufe, 60 Meter Raumschiff.[...]

Kommt die Länge von 120m nicht auch von dieser Faserverbundmaschine?  In dem Fall könnte man daraus wohl nicht schließen, daß das zwingend der Stufenlänge entspricht.  Vielleicht möchte man einfach Reserve haben, oder zwei Tanks  gleichzeitig herstellen? Oder es sind vielleicht zwei Fertigungsschritte mit zwei "Stationen" notwendig?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 14. Dezember 2015, 12:41:52
Die Höhe ist unmittelbar eine Folge aus der Startbeschleunigung, dem Schub, Masse pro Quadratmeter der Rakete, der Brennzeit und der Nutzlastlänge, also den Stufen über der Startstufe.
Die Brennzeit ist weitgehend vom ISP und vom Schub abhängig.
Die beiden Kerngrößen sind hier der ISP und der Schub, das andere ist eher Beiwerk.

Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Ruhri am 14. Dezember 2015, 13:18:32
[...]
Das muss nicht unbedingt hoch angereichertes Uran sein, da geht vielleicht auch Thorium falls man das als Flüssigsalzreaktor hin bekommt,
aber klar ist das dies ein Brutreaktor werden muss.
[...]


Und wann soll das Ganze gleich noch einmal abheben? Die im Generation IV International Forum (https://de.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_International_Forum) zusammengeschlossenen Staaten planen neue Brutreaktoren frühestens für das Jahr 2030, und die meisten Typen, an denen geforscht wird, wären sogar erst 2045 einsatzbereit. Der Flüssigsalzreaktor ist zwar schon in den 50er Jahren erfunden worden, zählt aber trotzdem zur zweiten Gruppe. Und auf einmal soll so ein Ding in zehn bis zwanzig Jahren einsetzbar und auch gleich raumflugtauglich sein?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Kelvin am 14. Dezember 2015, 14:14:20
Die Höhe ist unmittelbar eine Folge aus der Startbeschleunigung, dem Schub, Masse pro Quadratmeter der Rakete, der Brennzeit und der Nutzlastlänge, also den Stufen über der Startstufe. ...

Ok, das glaube ich gerne - aber das gilt doch vermutlich nur, wenn man davon ausgeht, daß es sich um eine 15m Stufe handelt und sonst "nichts drumrum". Sind denn unter Einbeziehung der neuen Information, daß 15m Tanks "gewickelt" werden sollen, wirklich keine anderen Varianten denkbar? Das zu glauben fällt mir etwas schwer.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 15:00:52
Bei 120m Höhe und 15m Durchmesser könnte die Rakete in etwa so aussehen:

(http://i64.tinypic.com/ohu7lx.png)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Pirx am 14. Dezember 2015, 15:03:49
Bei 120m Höhe und 15m Durchmesser könnte die Rakete in etwa so aussehen:
Ist das eine Darstellung von SpaceX, oder von wo kommt das Bild?

Gruß   Pirx
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 15:18:32

Ist das eine Darstellung von SpaceX, oder von wo kommt das Bild?

Ich hab ein älteres Bild von MCT (Fanart) genommen, passend skaliert, in der Mitte die Interstage angedeutet und zum Vergleich zur Saturn gestellt. Von SpaceX selber gibts zu MCT natürlich noch nichts.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: NotTheAndroidYouSearching am 14. Dezember 2015, 15:24:56
Wobei die Landebeine bei BFR wohl unten ausfahren sollen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 14. Dezember 2015, 15:27:20
Und wann soll das Ganze gleich noch einmal abheben? Die im Generation IV International Forum (https://de.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_International_Forum) zusammengeschlossenen Staaten planen neue Brutreaktoren frühestens für das Jahr 2030, und die meisten Typen, an denen geforscht wird, wären sogar erst 2045 einsatzbereit. Der Flüssigsalzreaktor ist zwar schon in den 50er Jahren erfunden worden, zählt aber trotzdem zur zweiten Gruppe. Und auf einmal soll so ein Ding in zehn bis zwanzig Jahren einsetzbar und auch gleich raumflugtauglich sein?
Soweit ich das weiß sind kleine Reaktoren sehr viel einfacher als Großkraftwerke, es geht ja nur um 20MW und keine 1000MW oder mehr.
Es gibt natürlich auch Nachteile, z.B. den Wirkungsgrad.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 14. Dezember 2015, 15:31:21
Bei 15m Core und 60m Höhe führt selbst eine nur 5m seitlicher Abstützung zu 25m Auflagebreite, das sollte für 60m Höhe ausreichend sein.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 15:35:53
Soweit ich das weiß sind kleine Reaktoren sehr viel einfacher als Großkraftwerke, es geht ja nur um 20MW und keine 1000MW oder mehr.
Es gibt natürlich auch Nachteile, z.B. den Wirkungsgrad.

Es muß auch kein neuartiger Reaktor sein. Wie wäre es mit einem System ähnlich dem von Atom-Ubooten?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 14. Dezember 2015, 15:48:08
Laufen die so lange ohne neue Brennelemente?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 15:51:38
Hier nochmal der gelöschte Leak

... den Link gelöscht von Gertrud
Tobi darf den link .... posten, bei mir wird er gelöscht? Was soll das?  >:(

Edit: Last uns bitte nicht mit Informationen / Angaben / Spekulationen arbeiten, die andernorts in geschlossenen Benutzergruppen gehalten werden. Habe den fraglichen Link nun auch an der zusätzlichen Stelle herauseditiert.  Gruß   Pirx
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 14. Dezember 2015, 15:56:31
Laufen die so lange ohne neue Brennelemente?

Laut Wikipedia mehrere Jahre, genaue Daten werden da sicher schwer zu bekommen sein. Die modernen Uboot-Reaktoren liefern dabei rund 150 MW.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: AndiJe am 19. Januar 2016, 12:00:16

Hab ich heute entdeckt. Mir schwirrt immer noch der Kopf, die Rakete ist 50 % höher als die Saturn 5! Hab aber keine Ahnung, ob da schon echte Daten von Space X drin sind... bitte vorher lieber hinsetzen...

http://www.spaceflightinsider.com/organizations/space-exploration-technologies/spacexs-mars-colonial-transporter-rumors-realities/ (http://www.spaceflightinsider.com/organizations/space-exploration-technologies/spacexs-mars-colonial-transporter-rumors-realities/)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: GalacticTraveler am 19. Januar 2016, 12:02:08
Hab ich heute entdeckt. Mir schwirrt immer noch der Kopf, die Rakete ist 50 % höher als die Saturn 5! Hab aber keine Ahnung, ob da schon echte Daten von Space X drin sind... bitte vorher lieber hinsetzen...
http://www.spaceflightinsider.com/organizations/space-exploration-technologies/spacexs-mars-colonial-transporter-rumors-realities/ (http://www.spaceflightinsider.com/organizations/space-exploration-technologies/spacexs-mars-colonial-transporter-rumors-realities/)

Das sind keine offiziellen Daten / Zahlen! Das ist nur Spekulation.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 19. Januar 2016, 12:31:48
180m Höhe geht vermutlich nie, zumindest nicht bei dem was an Schub pro Quadratmeter (=F/A) erreichbar ist.
Die Saturn V war bei relativ kleinem F/A nur deswegen so hoch, weil die oberen Teile immer dünner wurden.
In gewisser Weise die in der maximalen Raketenhöhe auch die lokale Schwerkraft ein Parameter, auf dem Mars könnte diese wohl über 300m hoch werden (nicht das dies sinnvoll wäre).
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: AndiJe am 19. Januar 2016, 15:31:25
Ja, das sind eh keine offiziellen Zahlen, da bin ich auch gespannt, wie das Ding dann wirklich aussehen könnte. Da stossen wir sogar mit Verbundwerkstoffen sicher an die Grenzen des Machbaren. Stimmt aber, daß irgenwas Offizielles darüber im Frühjahr präsentiert werden wird?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 19. Januar 2016, 16:54:42
Das hat in erster Linie nichts mit den Werkstoffen zu tun, sondern damit das die Triebwerke die Rakete ja gegen die Erdbeschleunigung anheben müssen.
Angenommen eine Rakete hätte 176m2 Grundfläche, das entspricht einem 15m Core wie ihn die BFR vielleicht bekommt
und man hätte 30x Raptor a' 2,3MN Schub, also in Summe 69MN, so entspricht dies ca. 390kN/m2, oder bei 1,2G Startbeschleunigung so entspricht dies 33,17t/m2.
Nehmen wir an das LCH4/LOX im Verhältnis 3,6 zu 1 in den Tanks.
Die durchschnittliche Masse für 1m3 Tankvolumen ist 576,4kg.
Mit denn 33,17t/m2 ergibt das eine Höhe von 57,5m.
Alls Startmasse kommt man dann auf ca. 5800t (bei 1,2G)
Die Hauptstufe mit einer Masse von 4625t, die Oberstufe ca. 1175t.

Jetzt Fragt man natürlich wieso nur 57,5m Höhe?
Bei der Höhe fehlen die Triebwerke und ihre Halterungen, der Platz zwischen den Tanks und natürlich die zweite Stufe und die Nutzlast.
Die Trockenmasse wird wohl unter 5% der Rakete betragen, ist also fast zu vernachlässigen.
Die Oberstufe, dass wird vermutlich das MCT Schiff sein, die Tanks erheblich kleiner und ein Großteil ist dann leerer umhüllter Raum des Raumschiffs.
120m Höhe ist da schon sehr üppig, aber sinnvoll wenn man in der Lage sein will wirklich große Nutzlasten in All zu bringen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 06. Februar 2016, 16:00:52
Ich gehe davon aus, dass es bei den Größenangaben ein Missverständnis gab. Die 120m dürften die Höhe der gesamten Rakete (im Leak Booster genannt) sein, also Stufe 1, 2 und Nutzlastverkleidung bzw. in der Marskonfiguration Stufe 1 + MCT. Da würde auch das Gewicht passen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 06. Juni 2016, 15:12:07
Für diese Riesenraketen bräuchte es dort wohl eine Seeplattform.

Woher kommt denn diese Idee der Seeplattform? Gibts dazu irgendeine Aussage von SpaceX? Wie soll denn das praktisch laufen, eine Rakete die mindestens so groß ist wie eine Saturn V von einer Seeplattform zu starten?

Mane

Bisher kenne ich keine Aussage von SpaceX bezüglich des Startorts der BFR.

Dieser Träger ist laut den geleakten Daten ein schönes Stück massiver als die gute alte Saturn. Im Falle einer Explosion einer voll betankten Rakete in geringer Höhe über dem Pad (den Katastrophenfall muss man einkalkulieren) wäre die Druckwelle extrem stark, da braucht es schon etliche Kilometer bis zur nächsten Siedlung. In Ermangelung genauer Daten stelle ich jetzt einfach mal 20 Kilometer in den Raum, damit den Bewohnern nicht zumindest die zerstörten Fenster ihrer Häuser um die Ohren fliegen.

An Land müsste die Startanlage also wohl deutlich abgelegener sein, als die bei Brownsville es ist. Eine Seeplattform würde sich deshalb meiner Meinung nach anbieten. Ein anderer neuer Standort ist natürlich auch eine Möglichkeit.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Gerry am 07. Juni 2016, 14:16:36
Sorry aber die Idee die BFR von einer Seeplattform zu starten halte ich für mehr als unwahrscheinlich. Das Ding wird 100m oder höher und vollgetankt ~5000t schwer, was für ein Ungetüm von Seeplattform bräuchte man da wohl? Man handelt sich damit haufenweise Probleme ein nur um den "Vorteil" zu haben dass man sich nicht an Land einen abgelegenen Startplatz suchen will. Schon alleine wie man die riesen Rakete von Land auf die Plattform verladen will, vertikal oder horizontal?

Logisch und wahrscheinlich wird man das Ding vom Cape starten, entweder von einer neu zu bauenden Startanlage oder man adaptiert LC -39A nochmal um oder sie spekulieren ob sie in ein paar Jahren auch noch LC -39B bekommen ;)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 07. Juni 2016, 15:59:26
Offenbar sollen es rund 120m werden. Ja, die Plattform wäre natürlich massiv. Einige Kilometer vor der Küste gäbe es einen Standort mit etwa 20m Wassertiefe, der dürfte geeignet sein.

Sicherlich hat so etwas Vor- und Nachteile. Die Verladung stelle ich mir dabei ähnlich vor, wie bei einem Pad an Land auch. Horizontal wie bei SpaceX üblich, nur eben mit Kran vom Schiff statt einem fahrbaren Gestell.

LC -39 ist unterdimensioniert, der Startschub der neuen Rakete liegt weit über dem der Saturn. Zudem gehe ich davon aus, dass SpaceX den Träger von einer eigenen Anlage aus starten will, um unabhängig zu sein.

Übrigens gab es mal Überlegungen, eine Superschwerlastvariante der Saturn, die Nova, ebenfalls von einer Seeplattform zu starten. Leider wurde da nichts daraus.

Ich behaupte hier nicht, dass es so kommt, ich halte es nur für wahrscheinlich. SpaceX könnte durchaus noch einen anderen Weltraumbahnhof bauen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Gerry am 07. Juni 2016, 17:31:56
[...]LC -39 ist unterdimensioniert, der Startschub der neuen Rakete liegt weit über dem der Saturn.[...]

Meines Wissens nach hat man die beiden Pads ursprünglich für die Saturn C-8 ausgelegt, das wäre eine ~12m Saturn mit acht F-1 Treibwerken in der ersten Stufe gewesen. Anfangs plante man noch die Mondlandung ohne Kopplungsmöver und wollte die Apollokapsel samt Servicemodul mit Abstiegs- und Aufstiegstufe direkt auf dem Mond landen was die größere Saturn erforderlich machte. Die Saturn C-8 wäre nicht rechtzeitig fertig geworden bzw. wäre zu teuer gekommen, deshalb dann die "kleinere" Saturn 5 was die Kopplungsmanöver mit zwei getrennten Raumfahrzeugen notwendig machte. Ich schätze die BFR wird in etwa mit der Saturn C-8 vergleichbar sein was die Belastungen für das Launchpad betrifft.

[...]Übrigens gab es mal Überlegungen, eine Superschwerlastvariante der Saturn, die Nova, ebenfalls von einer Seeplattform zu starten. Leider wurde da nichts daraus.[...]

Auf der Saturn C-8 aufbauend gabs dann unter dem Stichwort Nova öfters noch verschiedenen Varianten in Konzepten zu Marsflügen. Das es da eines mit dem Start einer Nova von von einer Seeplattform gab ist mir neu. Ich kenne nur die "Seedragon", die brauchte aber keine Seeplattform, die sollte selber schwimmend aus dem Wasser starten :D
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 07. Juni 2016, 21:11:07
Naja, aufgerichtet werden muss BFR wohl nur im Lehrzustand, also bei weitem keine 5000 Tonnen. Wohl eher ein paar Hundert, ist aber auch noch einiges.
Bei einer See-Platform könnte der Treibstoff per Pipeline geliefert werden, somit wäre Logistik in der Hinsicht auch überschaubar. Auch als Schwimmkörper wäre eine solche Platform im Bereich des möglichen. Heutige Tanker und Kontainerschiffe wuchten deutlich mehr, als 5000 tonnen. Mit sagen wir 50m Länge, 20m Breite und 5m Tiefe hätte man genug verdrängung für die Rakete. Natürlich käme die Platform noch dazu und noch flächiger wäre wohl sinnvoll, vor allem wenn der Transport liegend erfolgen sollte.
Müsste demnach also gehen.

Übriegens, Falls die Rakete kurz nach dem Start Hochgeht knallt es wirklich ordentlich und gibt im näheren Umkreis einen guten Trümmerregen. Aber die Explosionsstärke dürfte in wenigen km Entfernung vertretbar sein. Auch wenn die Rakete ähnlich viel Energie wie eine kleine Atombombe getankt hat so wird die Energie im Falle einer Explosion über einen deutlich längeren Zeitraum freigesetzt, wodurch einiges an Wucht verlohren geht. Deutlich längerer Zeitraum heist ein paar Sekunden, anstatt einem Sekundenbruchteil. Fenster gehen wohl denoch zu Bruch.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MpunktApunkt am 07. Juni 2016, 21:19:32
Hallo,

wenn ich an große Raketenexplosionen denke fällt mir als erstes die Challenger Katastrophe 1986 ein. Die ließe sich vielleicht am ehesten mit einer hypothetischen BFR Explosion vergleichen. Wie weit war die Challenger denn damals von bewohntem Gebiet entfernt und sind Schäden am Boden durch eine Druckwelle bekannt?

Viele Grüße

Mario
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Hugo am 07. Juni 2016, 21:47:26
Bei einer See-Platform könnte der Treibstoff per Pipeline geliefert werden, somit wäre Logistik in der Hinsicht auch überschaubar.

Funktioniert das mit unterkühlten Treibstoffen? Muss der Treibstoff Methan gekühlt werden?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 07. Juni 2016, 22:02:01
Natürlich funktioniert es mit unterkühltem Treibstoff, entsprechende Isolierung vorrausgesetzt und Nachkühlung wäre vielleicht auch noch nötig.

Alternative ist, druckflüssiger Treibstoff, der erst auf der Platform gekühlt wird.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Pirx am 08. Juni 2016, 06:57:57
Hallo,

wenn ich an große Raketenexplosionen denke fällt mir als erstes die Challenger Katastrophe 1986 ein. ....
Viele Grüße

Mario
Ich denke, das ist gerade kein gutes Beispiel. Da gab es in rund 15 Kilometern Höhe ein Folge von Wasserstoffverpuffungen mit Zerlegen des Orbiters unter aerodynamischer Last (und folgendem Verbrennen von OMS- und RCS-Treibstoff). Den Boostern ist "erstmal" gar nichts passiert.

Vom Ablauf, Dimension und der Art der Vorgänge sollte man das Challenger-Unglück hier nicht zu Rate ziehen.

Gruß   Pirx
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MX87 am 08. Juni 2016, 08:16:31
Ein paar logische Schlüsse aus dem was wir bisher wissen (wie sich Musk den Betrieb vorstellt):
Ein Start von LC -39A ist möglicherweise technisch durchaus möglich, allerdings braucht man mehr als ein Pad. Man möchte in kurzer Abfolge viele BFR/MCT starten. Daher ist eher eine ganze Reihe an neuen Pads zu erwarten. Am KSC selbst dürfte das schwierig werden, da es meines Wissens nach mittlerweile in einem Naturschutzgebiet liegt. Irgendwo las ich mal, dass man deshalb die alten Pläne von LC -39C und LC -39D heute selbst wenn man wollte nicht realisieren könnte.
Wie sieht es eigentlich am Rest der Küste Floridas aus? Gibt es irgendwo eine Lücke die weder naturgeschützt noch bewohnt ist und tauglich für einen großen Weltraumbahnhof wäre?

Eine Alternative wäre eventuell noch große Teile der alten Air Force Anlagen am Cape in Beschlag zu nehmen. Es gibt eine ganze Reihe an brach liegenden Pads, da könnte man sicherlich 3-4 Pads nebeneinander bauen. Ob das aber mit den Lande-Pads dann noch hinhaut? Und ob die Air Force da mitspielt?

Ich gehe bei BFR/MCT auch von unterkühltem Treibstoff beim Start von der Erde aus. Beim Start vom Mars dürfte der Vorteil so mehr Treibstoff mitzuführen egal sein (geringere Gravitation). Indirekt könnte man so die Größe des MCT-Raumschiffs hinsichtlich der Tankgröße sogar optimieren können. Statt für den Bereich der Erde Tanks größer zu dimensionieren, unterkühlt man den Treibstoff und nimmt auf diese Art mehr mit.

Gehe bei der Erststufe ebenfalls von Return to Launch Site aus. Die Logistik einer Seelandung (Plattform, Wetter am Landeort, einige Tage Rücktransport etc) treibt den Preis unterm Strich vermutlich stärker in die Höhe, als die Rakete gleich für Land-Landungen zu dimensionieren.
Gehe übrigens auch davon aus, dass ein Falcon 9 Nachfolger (in den späten 2020ern) ebenfalls nur noch Land-Landungen macht. Entsprechend wird dieser dann auch eine Ecke größer.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: TWiX am 08. Juni 2016, 09:25:43
Hallo,

wenn ich an große Raketenexplosionen denke fällt mir als erstes die Challenger Katastrophe 1986 ein. Die ließe sich vielleicht am ehesten mit einer hypothetischen BFR Explosion vergleichen.[...]
Wenn wir von einem richtig heftigen Kabumm in geringer Höhe reden, wäre eigentlich eher der Fehlstart der Antares der passende Vergleich. Dabei entstanden dann ja auch massive Schäden am Boden (was ja Gegenstand der Diskussion war/ist). Nur halt, dass bei einer Superschwerlastrakete weitaus mehr Treibstoff im Spiel ist...
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Doc Hoschi am 08. Juni 2016, 12:30:21
Vom Ablauf, Dimension und der Art der Vorgänge sollte man das Challenger-Unglück hier nicht zu Rate ziehen.
Denke ich auch. Dann wohl schon eher die Explosion der sowjetischen N1 im Jahr 1969. Liegt immerhin auf Rang 7...sorry 8 der größten konventionell herbeigeführten Explosionen der Geschichte (Sprengkraft betrug ca. 1 kt TNT (4 TJ Energie)).

In Ermangelung genauer Daten stelle ich jetzt einfach mal 20 Kilometer in den Raum, damit den Bewohnern nicht zumindest die zerstörten Fenster ihrer Häuser um die Ohren fliegen.
Das kommt was die Saturn V am Cape betraf sogar noch in etwa hin. Bitte korrigieren, aber Titusville liegt zu LC39 A und B etwas mehr als 15km entfernt.
In Brownsville wäre es da schon etwas näher. Schätze mal, dass die SpaceX South Texas Launch Site als näheste Siedlung Port Isabell hat (sogar nur ca. 8-10km Abstand).
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 08. Juni 2016, 18:29:07
Mir Fallen da zwei Ereignisse ein, eine Explosion eines Güterzuges, ich glaube ib nordspanien und ein Dünnemitterschiff in den USA, auf jeden Fall wäre das ein mächtiger kadabum.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 08. Juni 2016, 22:25:27
Zu den Explosionen ist immer die Frage, was dort explodiert. Wenn ich mich nicht teusche sind bei Dünger Brandmittel und Oxidator schon gemischt und können daher gut durchreagieren. Bei Raketen ist diese Mischung im Fall der Fälle aber nur unvollständig (Feststoff ist ein anderes Thema).

Die Antares ist zwar deutlich kleiner als BFR, wesshalb ein Vergleich nur im Ansatz möglich ist.
Der ernste Schaden war aber sehr lokal. Die Beobachter wurden zwar vom Knall und der Schockwelle erschrecket, sie waren aber weit außerhalb der Gefahrenzone.

Wenn in Brownsville Eine BFR hochgehen würde, gingen meiner Meinung nach einige Scheiben zu Bruch. Der Schreck wäre auch gewaltig, aber damit wärs dann eigentlich schon.
Die Frage ist aber wirklich, was in Höhen von bis zu 2 km passiert, da hier die Schadenswirkung stärker ist. Einerseits ist nichts im Weg, was die Schockwelle aufhällt, andererseits kommt es sogar zu Dopplungseffekten, die die Schockwelle noch verstärken. Aber auch hier zweifle ich an ernsten, größeren Schäden.
Dennoch wäre der Schock für alle eine ernste Zumutung und die Rechnung für die Glaser will ich auch nicht bezahlen müssen.
Da käme die Seeplatform wohl wirklich besser.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: tobi am 11. Juni 2016, 13:26:01
So im September soll es ja jetzt endlich echte Informationen hierzu geben. Ich bin gespannt, ob die erste Stufe jetzt wirklich aus Faserverbund gebaut wird. Die Motivation für Faserverbund kann nur sein die Leermasse zu minimieren. Der Treibstoff, der für den Rückflug zum Startplatz notwendig ist, ist proportional zur Leermasse. Auch die aerodynamische Bremsung geht schneller von statten, wenn viel Fläche auf wenig Masse trifft.

Genauso spannend ist die Frage, ob die Rakete eine Oberstufe hat. Meine Vermutung: sie hat keine. Das Marsraumschiff ist vermutlich die Oberstufe, das im Erdorbit nochmal betankt werden muss.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 11. Juni 2016, 14:00:50
Fasserverbund verstärkte Tanks haben noch einen Vorteil, nähmlich, dass sie bei gleicher Masse einen deutlich höheren Druck halten können.
Einerseits wirkt der Druck stabilisierend bei einer vollbeladenen und betankten Rakete. Natürlich auch wenn sie nicht beladen ist, ich bezweifel aber, dass SpaceX riskiert, eine statisch instabile Rakete beim unbelasteten handling zu haben.
Der höhere Druck komprimiert zudem den Treibstoff noch etwas weiter, senkt aber auch den Gefrierpunkt der Treibstoffe weiter ab, so das auch von hier eine weitere Kompression möglich ist. Wie stark diese Verdichtungsmöglichkeiten sind, weiß ich nicht, und ob es sich lohnt, ebensowenig.

Auch wird BFR wohl eine Oberstufe haben, um mehr Last zu transportieren. Persönlich tippe ich auf wiederverwendbar.
Was aber sehr gut möglich ist, dass diese Oberstuffe durch MCT ersetzt werden kann, wenn MCT gestartet werden soll.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Doc Hoschi am 11. Juni 2016, 14:08:03
Das Gewichtseinsparungspotential mit Faserverbundwerkstoffen wäre mit ca. 30% gegenüber Aluminium-Lithium eigentlich nur zu verlockend....glaubt man den aktuellen Angaben (http://www.compositesworld.com/articles/nasaboeing-composite-launch-vehicle-fuel-tank-scores-firsts) von NASA/Boeing. Gut, bloß auf den Tank bezogen....
Würde mich mal interessieren, was die Testergebnisse bzgl. der wiederholten therm. Stresszyklen ergeben haben....gerade hinsichtlich Wiederverwendbarkeit bei BFR.

Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 11. Juni 2016, 17:26:15
Falls sie da Kohlefaser wie z.B. beim A350 einsetzten, gibt das dann vielleicht die größte Brennkammer die es bis jetzt gab.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MpunktApunkt am 11. Juni 2016, 20:24:59
Falls sie da Kohlefaser wie z.B. beim A350 einsetzten, gibt das dann vielleicht die größte Brennkammer die es bis jetzt gab.

Die Brennkammer wird bestimmt nicht aus Kohlefaser bestehen. Das würde sofort verbrennen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: NotTheAndroidYouSearching am 11. Juni 2016, 20:37:13
Falls sie da Kohlefaser wie z.B. beim A350 einsetzten, gibt das dann vielleicht die größte Brennkammer die es bis jetzt gab.

Die Brennkammer wird bestimmt nicht aus Kohlefaser bestehen. Das würde sofort verbrennen.

Wer hat gesagt das die Brennkammer ausschließlich aus Kohlefasern besteht?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: PaddyPatrone am 11. Juni 2016, 20:51:17
Ich denke er meinte eher den Backofen für die Kohlefaserbauteile  ;)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: McPhönix am 11. Juni 2016, 22:39:23
Das ist halt ein bissel nachteilig bei den Verbundwerkstoffen. Um das Maximale herauszuholen, muß man exakte und aufwendige Temperprozeduren fahren. Aber es lohnt sich halt.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 11. Juni 2016, 23:28:10
Ich denke er meinte eher den Backofen für die Kohlefaserbauteile  ;)
Stimmt!
Da sieht man mal wieder das man nicht mit einem müden Kopf posten sollte.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: roger50 am 11. Juni 2016, 23:31:14
N'abend,

wir wissen zwar nicht, wie "heiß" eine Falcon-9 Erststufe bei Rückkehr durch die Atmosphäre wird (oder gar eine BFR-Erststufe), aber ab 400° C wird's der Kohlefaser ungemütlich.... ;)

Gruß
roger50
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 03:28:11
Nun Wärmeschutz ist sicher angebracht, wie man sowas löst wissen die bei SpaceX offensichtlich schon.
Wie sie das bei der S1 lösen wird sich vermutlich an den Boostern der F9 orientieren, aber für die Oberstufe wird das anspruchsvoller, da bin ich sehr an der Formgebung interessiert.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 12. Juni 2016, 06:45:18
Wenn man hier im Forum die ersten Falcon 9 Starts (bei den ersten 2en wurde es auf jedenfall erwähnt) sich mal durchliest, findet man, das die Rakete mit Kork bezogen waren. Dieser diente als Hitzeschild, bevor sie per Fallschirm im Wasser landen sollten.
Dass es mit der Landung nicht funktionierte wissen wir ja. Interesannt wäre aber zu wissen, wie ihre Erfahrungen mit Kork waren.
Übriegens sah man es den Raketen nicht mal an, weswegen ich gerade überlege, ob sie nicht doch noch eine dünne Schicht verwenden, bezweifel es aber, da die Bilder damals keine highres Nahaufnahmen.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Doc Hoschi am 12. Juni 2016, 11:00:06
wir wissen zwar nicht, wie "heiß" eine Falcon-9 Erststufe bei Rückkehr durch die Atmosphäre wird (oder gar eine BFR-Erststufe), aber ab 400° C wird's der Kohlefaser ungemütlich.... ;)
Weniger der Kohlefaser, welcher deartige Temperaturen sicherlich eher gleichgültig sind, als vielmehr dem verwendeten Polymer (Epoxid). Aber das ändert freilich am erwähnten Problemfall recht wenig.

Schaut man sich Boeings Material für deren Kryotankversuche an, so haben diese CYCOM® 5320-1 verwendet. Das wird bei 177°C autoklaviert. Mehr Temperatur würde ich dem Material von daher schon mal nicht zumuten wollen, d.h. für eine Anwendung als Stufenaußenhaut müsste man sich da schon eine gewieftere Verbundkombination einfallen lassen.
Es gibt auch Epoxidharze die eine Einsatztemperatur bis etwas über 200°C ermöglichen (z.B. Benzoxazinharz), aber auch das würde eventuell nicht ausreichen.
Vielleicht wäre eine sehr dünne Korkschicht da tatsächlich bereits die Lösung.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MX87 am 12. Juni 2016, 12:49:28
Basierend auf dem 15m Durchmesser und 180m Länge Gerücht/Leak gibt es in diesem einen netten grafischen Größenvergleich zwischen BFR/MCT, Saturn V und Falcon 9:
http://nextbigfuture.com/2016/06/will-first-mars-crew-be-multi-year.html (http://nextbigfuture.com/2016/06/will-first-mars-crew-be-multi-year.html)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 13:56:32
Die 180m sind bestimmt falsch, dazu müssten die Raptortriebwerke noch ein viel größeres Schub/Masse Verhältnis als Merlin 1D oder die Oberstufe mit fast nur umbauten Raum. Eine zukünftiege F9 v1.3 lies ca 20% mehr Masse zu also ca. 85m F9.
Darüber hinaus ist nur eine Oberstufe/Nutzlast dinnvoll mt viel Platz für die Reisenden oder sperrige aber leichte Fracht.
Die Saturn V war nur so lang weil die Oberstufen dünner waren.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: R2-D2 am 12. Juni 2016, 15:36:37
Der höhere Druck komprimiert zudem den Treibstoff noch etwas weiter, senkt aber auch den Gefrierpunkt der Treibstoffe weiter ab, so das auch von hier eine weitere Kompression möglich ist. Wie stark diese Verdichtungsmöglichkeiten sind, weiß ich nicht, und ob es sich lohnt, ebensowenig.
Bei Flüssigkeiten ist die Kompressibilität aber ziemlich klein, für einen Treibstofftank ist das hinsichtlich von "mehr Treibstoff" zu vernachlässigen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: tobi am 12. Juni 2016, 15:39:05
Die 180m sind bestimmt falsch, dazu müssten die Raptortriebwerke noch ein viel größeres Schub/Masse Verhältnis als Merlin 1D oder die Oberstufe mit fast nur umbauten Raum.

Nicht Schub/Gewicht, sondern Schub/Querschnittsfläche des Triebwerks muss größer sein. Das sollte keine Problem sein, angeblich ist das Raptor ein staged-combustion Triebwerk mit hohem Brennkammerdruck. Ich vermute über 150 bar.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 16:19:32
Ich hab es falsch ausgedrückt, Schub/Fläche ist schon richtig, aber dass hängt nicht nur vom Brennkammerdruck ab. Das Entscheidende ist der Startschub/Startmasse wobei typischerweise mit 1,2G gestartet wir.
Trotzdem wird das nichts mit 180m, den dann hätte die BFR soviel Schub das bei 15m Core das Ding über 300t in einen Orbit bringen würde und über 45 Triebwerke hätte.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Youronas am 12. Juni 2016, 17:26:43
Bei NSF herrscht mittlerweile der Konsens, dass es nicht 120m Erststufe/BFR + 60m Zweitstufe/BFS sind, sondern 60m BFS und 120m Gesamthöhe des Stacks, also auch 60m BFR.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: MX87 am 12. Juni 2016, 18:15:09
So wirklich wissen wir es wohl erst im September mit der Höhe. Ich wette aber wir werden vieles sehen, an das wir vorher nicht dachten und vorher nicht damit rechnen würden.

Bin jedenfalls gespannt wie die Oberstufe (=MCT) aussehen wird. Heute Mittag habe ich ein wenig über die Geschichte des DC-X gelesen. Dort wurde auch erwähnt, dass das Design des späteren großen Raumschiffs (DC-1) auch als eine Basis für einen möglichen Marslander sein hätte können. Ich würde vermuten so in etwa könnte auch Oberstufe/MCT aussehen, wenn auch Aerodynamisch etwas anders gestaltet (Bikonisch evtl.?).

Als Hitzeschild dürfte man auch bei der Erstsufe PICA-X einsetzen. Das ist relativ leicht (auch leicht herzustellen), schon im Unternehmen im Einsatz und mehrmals verwendbar.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 18:43:34
Auf die Gestaltung des MCT Raumschiffe, hinsichtlich Form zum Eintritt in die Erd- und vor allem Marsatmosphäre bis ich auch sehr gespannt.
In einem Video wie man auf dem Mars landen kann habe ich gesehen das hier viel von der Flächenbelastung abhängt, nun wären das selbst bei 15m Core und 176m² bei 100t  immer noch 568kg/m², das ist eigentlich zu viel.
EM hat allerdings gesagt das Flügel im All keinen Sinn machen, möglicherweise wird das Schiff dann wirklich kein reiner Zylinder sondern sieht dann etwas breit gedrückt aus, damit könnte die Flächenbelastung unter 200kg/m² sinken.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: tobi am 12. Juni 2016, 19:11:19
Meine Prognose: die Stufe sieht aus wie die F9 Stufe, nur weniger schlank. Das Marsraumschiff sieht wie die Dragonkapsel aus nur mit 15 Metern Durchmesser.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 19:57:43
und wie sollen sie mit dem kleinen Raum 100 Leute für so lange Zeit unterbringen?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: PaddyPatrone am 12. Juni 2016, 19:58:20
Meine Prognose: die Stufe sieht aus wie die F9 Stufe, nur weniger schlank. Das Marsraumschiff sieht wie die Dragonkapsel aus nur mit 15 Metern Durchmesser.

Ich stelle mir das ganz ähnlich vor, nur die Triebwerksanordnung beim Marsschiff/BFS kann ich mir nicht wie bei Dragon vorstellen.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 12. Juni 2016, 20:10:50
Das wären ca. 670m³, oder 6,7m³/Person.
Also als Rettungskapsel ausreichend, aber 6 Monate?
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: tobi am 12. Juni 2016, 20:22:29
@PaddyPatrone: Die Triebwerke müssen unter dem Hitzeschild sein, der muss irgendwie Klappen haben, sehe nicht, wie es sonst gehen könnte.

Das wären ca. 670m³, oder 6,7m³/Person.
Also als Rettungskapsel ausreichend, aber 6 Monate?

Die Höhe ist vermutlich deutlich größer als der Durchmesser, vielleicht ist die Seitenwand auch steiler. Die Dragonkapsel hat oben die Tür, die braucht MCT nicht.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: NotTheAndroidYouSearching am 12. Juni 2016, 20:37:18
Ich vermute eher es gibt eine Dragon V3 welche vielleicht für 25 Personen geeignet ist welche mit der FH gestartet wird und auch zu Landungen auf dem Mars geeignet ist.
Die späteren 100 Personen die pro Flug ab vllt 2026-2030 zum Mars fliegen werden wohl eher in einem Cycler fliegen und nicht in einer Kapsel.

Abgesehen davon wird bei den Rechnungen hier eine Sache vergessen, man kann viel Platz mit Schichtwechseln sparen, wenn jeder 8 Stunden schläft kann man die Kabinen-anzahl dritteln. Sowas ist beim Militär auch nicht unüblich.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Sensei am 12. Juni 2016, 20:49:18
wieder einmal: Wiederspricht allem was bisher bekannt und geleakt ist.

Aber lassen wir uns überraschen! :) (wobei ich sehr überrascht wäre, wenn ich im september dann sehr überrascht werde...)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: PaddyPatrone am 12. Juni 2016, 20:54:37
@PaddyPatrone: Die Triebwerke müssen unter dem Hitzeschild sein, der muss irgendwie Klappen haben, sehe nicht, wie es sonst gehen könnte.

Ja ich hatte das ja schon mal im MCT Diskussions Thread bebildert.
Da hatte ich ein aufklappbares Hitzeschild angedacht was auch als Landebeine dienen würde, quasi wie 4 Kuchenstücke geteilt und darunter die Raptor Triebwerke. Oben dran Gridfins.

(http://www.fotos-hochladen.net/uploads/mctidee284ou9l6hr.jpg) (http://www.fotos-hochladen.net)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Schneefüchsin am 12. Juni 2016, 21:09:54
Das mit MCT und dem Mars-Modul gehöhrt eher in den Bereich für die Marsflugmission, die Musk angesprochen hat.
Meine Antwort daher hier: https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=14377.msg365745#msg365745 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=14377.msg365745#msg365745)

@Moderatoren: Falls eine Verschiebung gibt, dies einfach löschen. Vielen Dank.

Grüße aus dem Schnee
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Sensei am 12. Juni 2016, 21:21:10
Vlt werden sie aufklapbar (auch wenn es noch einige andere möglichkeiten gibt). aber ich bin mir ziemlich sicher dass es kein dual use als Landebein geben wird. Die anforderungen für beides sind einfach zu unterschiedlich und eine beschädigung des Hitzeschlildes durch nicht ideale Landung auf dem Mars wäre fatal.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Sio_x am 17. Juni 2016, 23:01:05
Persönlich hege ich da noch Zweifel, insgesamt. Ich denke da aber eher schon an die Landung auf dem Mars. Dieser hat ja nun keine wirklich vergleichbare Atmosphäre wie die Erde. Immerhin hat da der landende Teil, des Raumschiffs, weniger als ein hunderstel Widerstand an der Atmosphäre zu erwarten. Natürlich spielt da der Vorteil der geringen Schwerkraft entgegen. Aber insgesamt schätze ich da, dass die Geschwindigkeit zum Mars und die Landung, ein extrem energiehungriges Unternehmen sein werden.

Ich kann das jetzt nicht mit Zahlen belegen. Aber alleine die aktuelle Mission von Curiosity hatte ja einen extrem großen Fallschirm zur Folge. Und wir reden hier nicht von 900kg Nutzlast.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 18. Juni 2016, 02:17:09
Einen Fallschirm bekommt MCT vermutlich nicht.
Der Knackpunkt ist die Masse/Fläche, ist diese unter 200kg/m², kann die Atmosphäre MCT bis unter 500m/s abbremsen.
Dazu müsst 14,4% Treibstoff der MCT Trockenmasse + Nutzlast nötig sein. Es könnte auch sein das man dann nur 300m/s braucht,
das wäre dann nur 8,4%, also bei 50t MCT+100t Nutzlast dann 162,6t gesammt, oder 12,6t Treibstoff.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Major Tom am 17. November 2016, 16:55:51
Mal ne Frage in die Runde, es gab ja hier:
https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=12537.msg378370#msg378370 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=12537.msg378370#msg378370)
im Neuigkeiten Thread den Hinweis das eine Skalierte ITS in ein paar Jahren getestet werden soll,
falls das wirklich so kommt haltet ihr es für möglich das diese im wesentlichen eine verkleinerte ITS darstellen könnte?
Beispielsweise mit einem drittel der Triebwerke oder einfach mit mit Triebwerken die als runterscalierte Versionen von Raptor gerade bei Tests in Texas sind?

1/3 der Triebwerke ist immer noch sehr groß. Ich würde auf 1/6 skalieren, also 7 Raptoren in der Unterstufe und ein Raptor in der Oberstufe. Dieser Träger hätte voll wiederverwendbar mit rund 50t in den LEO etwa die Leistung der Falcon Heavy.

Ich halte das oder etwas ähnliches durchaus für einen möglichen Nachfolger der Falken, aber sicherlich nicht gleich. Wenn SpaceX so einen Träger jetzt entwickeln sollte, würde das den Zeitplan für den Mars um etliche Jahre verzögern. Für die angesprochenen Tests denke ich eher an etwas simples, eine Art Grasshopper.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 17. November 2016, 23:45:58
Ich habe bewusst nur von der ITS geschrieben und ob es ausreicht eine kleine ITS 1000m über den Boden zu bringen denke ich eher nicht.
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: RonB am 18. November 2016, 15:10:47
Ehrlich gesagt habe ich auch so meine Bedenken wie eine Rakete mit 42 Triebwerken funktionieren soll. Bei der russischen N1 vor knapp 40 Jahren hat es mit 30 Triebwerken (24 aussen, 6 innen) nicht geklappt. Okay - wir sind eben diese 40 Jahre weiter in der Entwicklung. Aber deshalb würde es  meiner Meinung nach überhaupt nichts bringen eine Mini- Version mit z.B. 7 Triebwerken zu bauen.
Einige der Gründe:
Erstens: Zeitverlust
Zweitens: Zusätzliche Kosten
Drittens: Die sechsfache Zahl an Triebwerken gleichzeitig zu betreiben stellt die Entwickler sicherlich vor ganz andere Probleme.

Wer einen Trabant bauen will, soll einen bauen. Wer einen Rolls Royce bauen will, soll einen bauen. Das Eine ist nicht die Voraussetzung für andere. ;)
Titel: Re: SpaceXs Superschwerlastrakete
Beitrag von: Klakow am 18. November 2016, 15:37:31
Bei der Anzahl Triebwerke sehe ich von der Steuerungsseite keinen großen Unterschied ob das 9 oder 42 ist, noch dazu ist die 42 schon die beste Antwort auf alle Fragen, oder?  ;D
Es geht ja dabei erstmal um die ITS, nicht um die BFR, also auch nicht um 42 Triebwerke zu verwenden, sondern nur 9.
Dieses Raumschiff soll ja bekanntermaßen ca. 50m hoch werden, das könnt man auch gut als kleinere Version skalieren um das Zusammenspiel mit den Missionabschnitten zu testen.
Also nicht nur ein wenig in die Luft bringen, sondern richtig hoch bis ins All, Wiedereintritt und Bremsung durch die Atmosphäre, Anflugsteuerung und Punktlandung.

Das ganze geht aber nicht einfach in dem man einfach weniger Triebwerke einbaut, weil sich auch ein Raptor nicht beliebig drosseln lassen wird.
also wird man mindestens um einen Faktor 3, eher 5 geringere Startmasse auslegen und vermutlich mit kleineren Versionen vom Raptor bestücken,
vielleicht auf Basis von dem Teil was jetzt eh getestet wird.