Navigation

Raumcon-Seiten

Benutzer im Chat: 7

15. August 2020, 00:53:02
Raumcon
Willkommen Gast. Bitte einloggen oder registrieren. Haben Sie Ihre Aktivierungs E-Mail übersehen?

Einloggen mit Benutzername, Passwort und Sitzungslänge
Neuigkeiten: Unser Unterforum für Rezensionen zu Büchern aus der Astronomie und Raumfahrt
   Erweiterte Suche

Autor Thema: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie  (Gelesen 920214 mal)

Offline Hendrik

  • Full Member
  • ***
  • Beiträge: 147
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1550 am: 28. Oktober 2014, 21:38:47 »
Problem: es fehlt derzeit noch der Superunternehmer, der für einen ständigen Nachschub an Nutzlasten sorgt.

Sollte man wirklich Faktor 100 schaffen, dann würde ich mir über Nutzlasten keine Sorge machen. Sateliten würden gleichzeitiger auch billiger, da man im Vergleich zu heute nicht mehr aufs Gewicht schauen muss und einfachere Produktionstechniken anwenden kann. Selbst Faktor 10 kann da Dinge in Bewegung setzen.

Offline Gerry

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1110
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1551 am: 29. Oktober 2014, 14:46:31 »
Ich hab leider ein wenig den Überblick verloren hier... ;)

Wie gehts denn jetzt weiter? Seit dem der Grashopper ein Feuerwerk wurde hört man nicht viel. Klar ist, Landung auf Seeplattform beim nächsten Dragonflug. Und sonst? Wirds jetzt überhaupt noch nen Grashopper 3 geben? Da war doch was mit deutlich höheren Testflügen auf einem anderen Testgelände etc. Oder braucht man das jetzt garnicht mehr?
Raumcon-Realist

Offline Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18783
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1552 am: 29. Oktober 2014, 17:50:01 »
Die letzten Beiträge zur gegenseitigen Meinungsdarlegung habe ich in den SpaxeX-Diskussionsthread verschoben, ggf. mit Rundungsfehlern.

Lasst uns hier eng am Thema der konkreten Wiederverwendung bleiben, ohne wiederholt in alle anderen SpaceX-Randthemen abzugleiten.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1553 am: 29. Oktober 2014, 23:08:28 »
Wirds jetzt überhaupt noch nen Grashopper 3 geben? Da war doch was mit deutlich höheren Testflügen auf einem anderen Testgelände etc. Oder braucht man das jetzt garnicht mehr?

Soll es geben. Ich hatte ja auch gedacht, es könnte jetzt überflüssig sein, aber es wird doch noch einer gebaut. Soll fliegen im Spaceport America in Neu-Mexiko, das eigentlich für Virgin Galactic gebaut wurde.

Offline Ruhri

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 4043
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1554 am: 30. Oktober 2014, 12:03:15 »
Würde mich mal interessieren warum SpaceX da so alleine steht mit der Wiederverwendbarkeit. Ist das bei den anderen Firmen die eigene Trägheit was zu probieren, zu viel Risiko oder politischer Wille der alle davon abhält ?  ???

Du hast eine Option vergessen. Die anderen Firmen oder auch Raumfahrtagenturen sind vielleicht einfach nicht überzeugt von diesem Konzept. Es gab ja auf dem Papier zuhauf Alternativen, aber die sahen eigentlich immer anders aus.

Offline tobi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 20277
  • EU-Optimist

McFire

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1556 am: 04. November 2014, 12:22:23 »
Da das der Falcon Thread ist - könnte es also sein, daß das Gezeigte die neue Triebwerkskonfiguration für die kommenden großen Brummer ist?
(Das anfangs gezeigte Modell ist scheinbar falsch, die Animation richtig)
Jedenfalls hoch interessant die Bilder! Und da scheint mir doch eine sehr hohe Steuerfähigkeit beim Abstieg vonnöten, evtl. mehr als jetzt implementiert werden konnte.. .

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1557 am: 04. November 2014, 14:19:43 »
Da das der Falcon Thread ist - könnte es also sein, daß das Gezeigte die neue Triebwerkskonfiguration für die kommenden großen Brummer ist?
(Das anfangs gezeigte Modell ist scheinbar falsch, die Animation richtig)
Jedenfalls hoch interessant die Bilder! Und da scheint mir doch eine sehr hohe Steuerfähigkeit beim Abstieg vonnöten, evtl. mehr als jetzt implementiert werden konnte.. .

Nein, das ist NASA-eigene Forschung. Es geht um das Prinzip der "supersonic retropropulsion". Also feuern von Triebwerken gegen den vielfach überschallschnellen Luftstrom für die Landung auf dem Mars. Die Strömungsverhältnisse sind kompliziert und lassen sich noch nicht ausreichend genau im Computer simulieren, weil Basisdaten fehlen. Dieser Versuch liefert Basisdaten aus dem Windkanal, in kleinem Maßstab.

Die bisherigen Landeverfahren haben enge Grenzen bei der auf dem Mars landbaren Nutzlast. Curiosity ist mit ca. 1 t schon an der Grenze des so machbaren. Zuerst bremsen mit Hitzeschild bis unter Schallgeschwindigkeit, dann Fallschirm und ganz zuletzt Triebwerkseinsatz für die weiche Landung.

Für bemannte Landungen und speziell für die Landung der Rakete, die Astronauten wieder vom Mars wegbringen soll, wird eine wesentlich höhere Nutzlast gebraucht. Die kann man mit Hitzeschild nicht weit genug bremsen, daß man dann als nächstes Fallschirme einsetzen kann. Ob fallschirmähnliche Lösungen wie der HIAD



ausreichen, ist auch zweifelhaft. Eine Alternative ist der Einsatz von Bremstriebwerken, die supersonic retropropulsion, über die noch viel zu wenig bekannt ist.

Die Bilder, die wir vor kurzem gesehen haben, das Infrarot-Video von der Bremsung der Falcon 9 Erststufe für den Wiedereintritt in die dichtere Atmosphäre, zeigen genau das, was die NASA für den Mars wissen will und was man im Windkanal in kleinem Maßstab getestet hat. Nur eben in wirklich großem Maßstab. Daher kommt der Bezug des Windkanaltests zu diesem Thread.

Die Windkanaltests waren darauf ausgelegt, Unterschiede der Wirkung von verschiedenen Triebwerksanordnungen zu testen. Ein zentral angeordnetes Triebwerk stört die Schockfront und reduziert die atmosphärische Bremsung stark. An der Peripherie angeordnete Triebwerke stören die Schockfront weniger und ermöglichen mehr atmosphärische Bremsung während der Schubphase.

Dieser Effekt wurde als problematisch angesehen. Aber das ist wohl nicht richtig. In der Phase der Triebwerksbremsung ist die atmosphärische Bremsung im Verhältnis nahezu vernachlässigbar.

Die NASA-Arbeitsgruppe, die eine Landung von Dragon (Red Dragon) auf dem Mars kalkuliert hat, hat jedenfalls ausdrücklich gesagt, daß sie in der Triebwerksbremsungsphase die atmosphärische Bremsung vernachlässigt haben.

McFire

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1558 am: 04. November 2014, 16:11:28 »
Zitat
Es geht um das Prinzip der "supersonic retropropulsion". Also feuern von Triebwerken gegen den vielfach überschallschnellen Luftstrom für die Landung auf dem Mars.
Das ist mir schon klar . Ich hab das halt mit dem Thread hier zusammen gesehen und dachte, SpaceX nutzt NASA Equipment..

Zitat
Ein zentral angeordnetes Triebwerk stört die Schockfront und reduziert die atmosphärische Bremsung stark.
Das schien im Video doch genau anders herum ?
Selbst hier bei Alpha 8...


Abgesehen davon - ist es denn nicht gerade notwendig , die Schockwelle zu durchdringen, damit die Triebwerke besser zum Effekt kommen? Sonst wird doch nur die Schockwelle nach vorn geschoben, bremst zwar auch, aber nur als "abgerundete Verkleidung". Die gesamten heißen Gase bleiben jedoch  in der Nähe der Stufe. Bei Durchdringung findet dagegen doch eine abkühlende Durchmischung statt?
Das sind allerdings nur laienhafte Vorstellungen. Vlt kanns jemand mal genauer erklären.


Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1559 am: 04. November 2014, 16:33:56 »
Ich weiß nicht, wie realistisch der Windkanaltest überhaupt einen Triebwerkseinsatz simulieren sollte. Da sollte etwas über die Interaktion mit der Schockwelle gelernt werden. Es war ein Test mit einem sehr kleinen Modell ohne echtes Triebwerk.

Ich verstehe nichts von Aerodynamik. Mir schien aber, als ob bei Einsatz des zentralen Triebwerkes die Schockfront sich auflöste. Es wurde sehr unregelmäßig. Aber wie schon beim Beispiel Red Dragon dürfte Bremsung durch die Schockfront bedeutungslos sein gegen die viel stärkere Triebwerksbremsung. Nur die Interaktion sollte wohl verstanden werden. Es gibt ja noch den sehr wichtigen Effekt des aerodynamischen Einflusses auf die Flugbahn, die verstanden sein muß für Präzisionssteuerung.

Und das bei der Marslandung genauso wie beim Rückflug einer Erststufe auf der Erde. Interessant, daß die wiederverwendbare Falcon Erststufe solche Bedeutung für die Marslandung hat. :)

McFire

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1560 am: 04. November 2014, 16:35:48 »
Jedenfalls - man bleibt dran am Thema, auch die NASA.  Gut zu sehn ....

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1561 am: 04. November 2014, 17:56:57 »
Es gibt einen Artikel zu den Konsequenzen des Spaceship Two Unfalls für Spaceport America.

http://www.kvia.com/news/special-report-what-does-virgin-galactic-crash-mean-for-spaceport-america/29516796

Interessant für diesen Thread ist der letzte Satz.

Zitat
Spaceport's second tenant, SpaceX, plans to fly a reusable rocket-the Falcon 9-R in March.

Danach soll Falcon 9R im März fliegen.

Offline MX87

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1745
  • ex luna, scientia
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1562 am: 08. November 2014, 14:53:52 »
eigentlich geht es in dieser Doku vor allem um Marsambitionen (auch von SpaceX) aber das Grashopperprogramm wird hier ziemlich viel behandelt (wenn auch nicht immer 100% stimmig)


Man vs The Universe Part3 - Mars Is Ours
"Whoopie! Man, that may have been a small one for Neil, but that's a long one for me."

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1563 am: 08. November 2014, 15:54:12 »
Occupy Mars!

Bei NSF gibt es einen der nennt sich "Tea Party in Space".

Einmal hat er geklagt, daß sein Sohn sich ausgerechnet ein Occupy Mars T-Shirt wünscht. ;D Jedenfalls hat er die komische Seite davon gesehen.

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1564 am: 18. November 2014, 22:32:32 »
Woher hast du den die 20t? Aus den wenigen Angaben von SpaceX komme ich vielleicht auf 29t,
was mit immer noch 1 zu 13,8 wäre (super gut!).
Damit gehts bis auf 169m/s runter, dafür würden nur 2t Treibstoff benötigt.
(bei zuviel OT, bitte verschieben)

Den Wert habe ich am häufigsten bei NSF gesehen. Offizielle Zahlen gibt es ja nicht.

Übrigens hat Elon Musk einmal erwähnt, daß der Treibstoff für die Landung ungefähr 1t ist. Aber das habe ich nur einmal gesehen und scheint wirklich knapp. Würde aber für ein niedriges Leergewicht und niedrige Geschwindigkeit sprechen.

Offline Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5975
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1565 am: 18. November 2014, 23:15:57 »
Das würde zu den 20t schon passen, die maximale Geschwindigkeit auf SL ist dann nur noch 140m/s.
Den Treibstoff für ein deltaV von 140m/s sind nur noch 1,1t, das ist wirklich sehr wenig.
Die Werte wären aber wirklich der Hammer, das Verhältnis Leermasse zur vollen Erststufe 1:20,
das ist fast der Faktor 2 gegenüber dem was ich von irgend einem anderen Träger gelesen habe.
Falls es SpaceX hin bekommt das Ding auf einer Plattform zu landen, brauchen sie vielleicht nur sehr wenig Treibstoff im oberen Bahnabschnitt,
dadurch könnte die Nutzlast vielleicht sogar über 90% bei Wiederverwendung betragen.
Bei der Oberstufe mit dem Merlin 1D macht das aber eher wenig Sinn.

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1566 am: 18. November 2014, 23:59:10 »
Die Werte wären aber wirklich der Hammer, das Verhältnis Leermasse zur vollen Erststufe 1:20, das ist fast der Faktor 2 gegenüber dem was ich von irgend einem anderen Träger gelesen habe.

Für die Booster der Heavy war die Rede von 1:30. Keine Interstage, keine Notwendigkeit, eine zweite Stufe zu tragen. Aber mit Landebeinen dann wohl doch wieder etwas schlechter.

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1567 am: 19. November 2014, 19:01:09 »
Der aktuelle Artikel von Chris Bergin auf NSF hat auch Informationen zur Landung der ersten Stufe.

http://www.nasaspaceflight.com/2014/11/crs-5-dragon-mission-iss-evaluating-december-target/

Zitat
Sporting landing legs, grid fins and the experience gained from previous attempts to ease down on the ocean surface, CRS -5’s Falcon 9 v1.1 will make an ambitious attempt to touch down on a platform that is to be located off the Eastern seaboard.

Also eine Bestätigung, daß CRS -5 auch die Grid Fins haben wird. Elon Musk gibt die Erfolgschance mit 50% an. Das ist vielleicht understatement. Auch für den erfolgreichen Flug der ersten Stufe beim Cassiope-Flug wurden die Chancen ja niedrig angesetzt. Aber andererseits haben sie noch keine Erfahrungen mit den Steuer-Fähigkeiten der Grid Fins über die gesamte Flugbahn der 1. Stufe. Da könnten sie noch Lehrgeld bezahlen. Der eine Flug in McGregor war langsam und hat sicher nur begrenzte Aussagekraft.

Aber nächstes Jahr wollen sie nicht nur Stufen zurückholen, sondern auch mindestens eine wieder fliegen.

Offline Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5975
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1568 am: 19. November 2014, 19:13:02 »
Die Fins werden sicher auch etwas bremsend wirken, was natürlich gut ist.

Offline tobi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 20277
  • EU-Optimist
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1569 am: 21. November 2014, 14:04:32 »
Das Pad am Spaceport America macht Fortschritte:
https://www.google.de/maps/place/Spaceport+America/@32.9454977,-106.912029,550m/data=!3m1!1e3!4m2!3m1!1s0x86df959ac0950709:0xfe81ccaa83d38460

Unten links sieht man etwas, was wie der Boden eines noch zu bauenden Hangars aussehen könnte...

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1570 am: 22. November 2014, 23:29:11 »
Elon Musk Twitter von heute.

Zitat
Base is 300 ft by 100 ft, with wings that extend width to 170 ft. Will allow refuel & rocket flyback in future.

Basis 300ft mal 100ft, mit ausgeklappten Flügeln 170ft.

Wird zukünftig betanken und Rückflug ermöglichen.


WIE BITTE? Das war doch immer nur eine völlig verrückte Spekulation.

Führerschein

  • Gast
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1571 am: 22. November 2014, 23:36:17 »
Elon Musk hat auch erwähnt, daß die Beine modifiziert werden sollen. Sie sollen dann vor der Triebwerkslandung ausgefaltet werden und die Sinkgeschwindigkeit auf ca. die Hälfte reduzieren, was den Treibstoffbedarf für die Landung verringert.


Offline tobi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 20277
  • EU-Optimist
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1572 am: 23. November 2014, 00:14:28 »
Elon Musk hat auch erwähnt, daß die Beine modifiziert werden sollen. Sie sollen dann vor der Triebwerkslandung ausgefaltet werden und die Sinkgeschwindigkeit auf ca. die Hälfte reduzieren, was den Treibstoffbedarf für die Landung verringert.

Bei Flug 21 eventuell:
Zitat
Using legs as air brakes to drop terminal velocity in half requires slight redesign & more data. Maybe flight 21.

Also Ende 2015?  :D

Offline MX87

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1745
  • ex luna, scientia
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1573 am: 23. November 2014, 00:38:04 »
Auch hier wieder: Man kann als Raumfahrtfan nur begeistert sein!  :)
Verrückt... aber wenn es klappt genial  :)

Dürfte interessant werden mit den Überführungsflügen. Vor allem müsste die Raketenstufe für Flüge von A nach B vermutlich registriert werden, wie ein normales Flugzeug. Also eine Registrierungsnummer tragen wie z.B. N78356 ... wobei ich SpaceX zutraue, dass sie als Registrierung interessante Zahlen verwenden. Wie N1701 , N1138THX  :D

Zur Erklärung: Das N mit einem Nummer folgend ist das übliche Schema von US-Zivilregistrierungen in der Luftfahrt, teilweise können nach der Nummer noch Buchstaben folgen. In Deutschland ist das äquivalent "D-" und vier Buchstaben folgend z.B. D-AIDB
"Whoopie! Man, that may have been a small one for Neil, but that's a long one for me."

Offline Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5975
Re: Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie
« Antwort #1574 am: 23. November 2014, 00:47:37 »
Elon Musk hat auch erwähnt, daß die Beine modifiziert werden sollen. Sie sollen dann vor der Triebwerkslandung ausgefaltet werden und die Sinkgeschwindigkeit auf ca. die Hälfte reduzieren, was den Treibstoffbedarf für die Landung verringert.
Falls sich jemand die mühe machen will, ich hab genau das schon von Anfang an gesagt.
Wenn das klappt, reduziert das nicht nur den Treibstoffbedarf, sondern es reduziert sich auch die thermische Belastung der Landebeine und das sicher mehr als 50%, weil nicht nur die Bremszeit kleiner ist, sondern der Gegenluftstrom, der die heißen Triebwerksgas nach oben bläst natürlich um den Faktor 2 langsamer wird.

FRAGE an alle: Ich hab vor einer Zeit gelesen das die F9 Hauptstufe 75% von der Rakete an kosten ausmacht, kann das jemand bestätigen, oder ist das Spekulation?
Mein Überlegung von heute: Kann das überhaupt stimmen, die Hauptstufe hat 9 Triebwerke und sehr viel (Faktor 5?) längere Tanks, ist das dann überhaupt schlüssig?
Bedeuten die restlichen 25% vielleicht nicht nur Kosten der Oberstufe, sondern alles was sonst noch an Organisation nötig ist?