Navigation

Raumcon-Seiten

Benutzer im Chat: 10

17. November 2019, 15:29:55
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

Umfrage

Wann startet die Falcon Heavy zum ersten Mal?

2016
5 (3.1%)
2017
86 (53.4%)
2018
44 (27.3%)
2019 oder später
11 (6.8%)
nie
15 (9.3%)

Stimmen insgesamt: 153

Autor Thema: Falcon Heavy  (Gelesen 474516 mal)

Offline hp6300

  • Full Member
  • ***
  • Beiträge: 206
Re: Falcon Heavy
« Antwort #425 am: 07. Oktober 2015, 10:31:41 »
Zu welchen Planeten oder Monde ist es technisch möglich mit der Falcon Heavy hinzufliegen ?

Offline m.hecht

  • Raumcon Administrator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2655
Re: Falcon Heavy
« Antwort #426 am: 07. Oktober 2015, 10:41:24 »
Zu welchen Planeten oder Monde ist es technisch möglich mit der Falcon Heavy hinzufliegen ?

Das hängt von mehreren Faktoren an, so z.B. von der Masse der Nutzlast und der akzeptablen Zeit für den Flug. Grundsätzlich muss eine Rakete zuerst einmal stark genug sein, um die Nutzlast aus dem Schwerefeld der Erde hinausschießen zu können. Wie viel Performance man dazu von der Rakete benötigt, hängt von der Masse der Nutzlast ab. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Dauer der Reise. Wenn man eine Sonde z.B. zu Saturn schicken will, ist es nicht so wichtig ob die Sonde drei oder vier Jahre unterwegs ist bis man dort ist. Will man aber z.B. Menschen zum Mars schicken, ist die Reisezeit ein entscheidender Faktor. Kürzere Reisezeit erreicht man aber nur durch höhere Geschwindigkeit. Höhere Geschwindigkeit bedeutet mehr geforderte Performance von der Rakete.

Es gibt noch weitere Faktoren, aber du siehst schon, das hängt ganz davon ab. Theoretisch könnte eine FH wahrscheinlich sogar eine kleine Sonde zum nächsten Stern schießen. Bis die Sonde dort ankommt müsste man aber einige 10.000 Jahre warten.

Mane

Offline blackman

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1147
  • SpaceX to Mars!
Re: Falcon Heavy
« Antwort #427 am: 07. Oktober 2015, 11:07:15 »
Es hieß mal sie könnte eine voll beladene Dragon zum Mars schicken oder eine halb volle zum Mond Europa. Dargon wiegt insgesamt 8 Tonnen.

Offline PaddyPatrone

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2115
Re: Falcon Heavy
« Antwort #428 am: 07. Oktober 2015, 11:13:15 »
Auf deren Internetseite geben sie für den Mars immer noch eine Nutzlast von 13,200kg an.

Offline Sensei

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 3873
Re: Falcon Heavy
« Antwort #429 am: 07. Oktober 2015, 13:40:18 »
Das aber alles ohne wiederverwendbarkeit?!


So weit ich weiß ist die Oberstufe aber auch nicht soo gut für energiereiche Bahnen geeignet und durch eine andere Oberstufe könnte man noch mehr Masse zum Mars oder darüber hinaus schicken

Offline blackman

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1147
  • SpaceX to Mars!
Re: Falcon Heavy
« Antwort #430 am: 07. Oktober 2015, 13:52:30 »
Das aber alles ohne wiederverwendbarkeit?!


So weit ich weiß ist die Oberstufe aber auch nicht soo gut für energiereiche Bahnen geeignet und durch eine andere Oberstufe könnte man noch mehr Masse zum Mars oder darüber hinaus schicken

Wie meinst du das? Meinst du das der Treibstoff der zweiten Stufe gefriert und sie nach einigen Stunden nicht mehr Wiederzünden kann. (Das wäre ja genau das was die ULA ständig zelebriert)

Online Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18568
Re: Falcon Heavy
« Antwort #431 am: 07. Oktober 2015, 14:26:16 »
Die Oberstufe nutzt Kerosin, wie die unteren Stufen. Das ist ein gut handhabbarer, aber nicht sehr leistungsfähiger Treibstoff. Pro kg ist da praktisch "wenig Energie" drin. Wasserstoff ist da besser.

Für Oberstufen sind solche energiereichen Treibstoffe besonders gut/wichtig, da diese Stufen eigentlich nur Beschleunigungsarbeit leisten, also möglichst viel Geschwindigkeit aufbauen sollen, v.a. wenn es auf energiereiche Bahnen gehen soll. Umgekehrt schlagen schlechtere Treibstoffe hier besonders tief ...
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

Offline Ruhri

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 4043
Re: Falcon Heavy
« Antwort #432 am: 07. Oktober 2015, 16:20:22 »
Hier noch ein Detail, das dermaßen trivial ist, dass Schillrich es vermutlich niemals erwähnen würde:  ;)

Ein Raumflugkörper muss Treibstoff mitnehmen, um beschleunigen (inklusive abbremsen) zu können. Das bedeutet, dass jedes Picogramm an Treibstoff und Oxidator, das in der Brennkammer reagiert, bis zu diesem Zeitpunkt mitgeschleppt werden musste. Nun gilt: Je größer die mitgeführte Masse, desto größer auch der Treibstoffbedarf.

Ein Anspruch (es gibt natürlich noch andere!) an den "idealen" Raketentreibstoff ist also, dass man möglichst viel Schub aus ihm heraus kitzeln kann, damit es sich wenigstens gelohnt haben wird, ihn durch all die Manöver mitzunehmen. Ein völlig ineffizienter Treibstoff ist schwer und bringt wenig Schub, ein höchst effizienter ist leicht und bringt viel Schub.

Online Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18568
Re: Falcon Heavy
« Antwort #433 am: 07. Oktober 2015, 16:23:25 »
Hier noch ein Detail, das dermaßen trivial ist, dass Schillrich es vermutlich niemals erwähnen würde:  ;)

Ein Raumflugkörper muss Treibstoff mitnehmen, um beschleunigen (inklusive abbremsen) zu können. ... Nun gilt: Je größer die mitgeführte Masse, desto größer auch der Treibstoffbedarf.

Das ist das Grundproblem die Herausforderung der Raumfahrttechnik! :)
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

Online Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5542
Re: Falcon Heavy
« Antwort #434 am: 07. Oktober 2015, 18:15:24 »
ΔV=ISPtreibstoff*9,81m/s2*LN(Vollmasse/Leermasse)

oder nach Vollmasse/Leermasse aufgelöst:

Vollmasse/Leermasse=ex(ΔV/(ISPtreibstoff*9,81m/s2))

Ganz einfach, die Leermasse ist immer das was übrig bleibt, z.B. Nutzlast+VolleOberstufe+Masse_Erststufe_mit_Treibstoffrest

Offline RaumRostock

  • Full Member
  • ***
  • Beiträge: 132
Re: Falcon Heavy
« Antwort #435 am: 07. Oktober 2015, 20:30:43 »
rechnet man mit den 9,81 m/s² auch wenn man in mondnähe ist?
Versuche gerade herauszufinden, wieviel LOX/LH2 ich brauche um 500kg einigermaßen heil vom LLO zur Mondoberfläche zu bekommen.
Auf zu neuen Ufern.

Online Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5542
Re: Falcon Heavy
« Antwort #436 am: 07. Oktober 2015, 22:09:35 »
Das mit den 9,81m/s2 ist nur eine andere Form der Leistungsangabe, man könnte sagen ein Triebwerk mit 380s kann 380s der Gewichtskraft am Erdboden mit 9,81m/s wiederstehen. Ich benutze lieber m/s.

Nur als Beispiel:
Du brauchst ein ∆V von >=15,07km/s
Jetzt kommt es darauf an, ein LH2/LOX wirst zu zumindest für die Landung nicht nehmen können,
weil dir in drei Tagen sonst wohl zu viel LH2 durch die Tankwände diffundiert.
Also brauchst du lagerfähige Treibstoffe z.B. Hydrazin (UDMH) / NTO,
damit bekommt man ca. 3250m/s

Nehmen wir an du meinst 500kg Nutzlast und das Triebwerk, Tanks usw. hätte nochmals 500kg, also zusammen 1000kg.

Von einer Mondtransferbahn bis zum Boden braucht man minimal ein ∆V von 2,55km/s, wir mit 2,7km/s zur Sicherheit.
2,7(km/s)/3,25(km/s) macht ca. 0,831, davon ex(0,8308)=2,265.
Mit den 1000kg bekommen wir 2265kg Masse für den Treibstoff der Landestufe, den Tanks usw. plus Nutzlast.
Der Treibstoffanteil würde 1265kg betragen.

Da diese Landestufe+Nutzlast schon kurz nach dem Start von der Erde in Richtung Mond beschleunigt werden kann kommt LH2/LOX in Frage.

Nehmen wir an dass dafür drei Stufen genutzt werden. Das ∆V was noch fehlt beträgt: 12,52km/s  , wir sind vorsichtig und rechnen mit 12,75km/s.
Die Startstufe wird mit RP-1/LOX betrieben und rechen mit einer Geschwindigkeit beim Brennschluss von 2,75km/s.
Die beiden Oberstufen sollen jeweils die Hälfte zu den noch erforderlichen 10000m/s beitragen. (12,75km/s - 2,75km/s)
davon die Hälfte macht: 5000m/s!

Beide LH2/LOX Stufen 4500m/s bringen, daraus folgt ein Massefaktor: ex(5000/4500)=3,038.
Mit 2265kg plus geschätzten 3035kg für die dritte Stufe kommen wir auf 5300kg am Brennschluss von Stufe 3.
Damit bekommen wir eine Masse von 16100kg vor Zündung der dritten Stufe.
Nehmen wir an die zweite Stufe hätte nur 8900 Trockenmasse, macht zusammen 25000kg multipliziert mit 3,038=75950kg
Die erste Stufe hätte nur eine mittlere Ausströmgeschwindigkeit von 3070m/s, mit den 2750m/s bekommen wir ein Masseverhältniss von
ex(2750/3070)=2,45.
Unsere Startstufe hätte eine Trockenmasse von 24050kg, zusammen also 100.000kg, mit den 2,45 ergibt das 245t oder 245.000kg.
Wie man sieht, ist eine F9 v1.2 auf jeden Fall in der Lage eine Landestufe mit auf den Weg zu bringen.

Offline INCO

  • Newbie
  • *
  • Beiträge: 35
Re: Falcon Heavy
« Antwort #437 am: 07. Oktober 2015, 22:58:07 »
...
Ein Anspruch (es gibt natürlich noch andere!) an den "idealen" Raketentreibstoff ist also, dass man möglichst viel Schub aus ihm heraus kitzeln kann, damit es sich wenigstens gelohnt haben wird, ihn durch all die Manöver mitzunehmen. Ein völlig ineffizienter Treibstoff ist schwer und bringt wenig Schub, ein höchst effizienter ist leicht und bringt viel Schub.

Schub ist tatsächlich nebensächlich für die Effizienz der Oberstufe. Wie in den folgenden Posts beschrieben kommt es auf den ISP, d.h. die Ausströmgeschwindigkeit an. Daher sind ja auch elektrische Triebwerke mit ihren <1 N Schub so interessant (wobei bei letzteren der fehlende Schub dazu führen kann, dass man weniger effiziente Bahnmanöver fliegen muss, ganz egal ist der Schub also doch nicht). Der Schub ist dann Ausströmgeschwindigkeit*Massenstrom. Viel wichtiger ist der Schub beim Start, da man hier die Rakete erst mal abheben lassen muss und dann durch höhere Beschleunigung die verschiedenen Verluste verringern kann (z.B. Gravitationsverlust).

Offline PaddyPatrone

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2115
Re: Falcon Heavy
« Antwort #438 am: 17. Oktober 2015, 20:08:02 »

Offline blackman

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1147
  • SpaceX to Mars!
Re: Falcon Heavy
« Antwort #439 am: 16. Dezember 2015, 15:13:57 »
Mal eine Frage zur Falcon Heavy:
Ist schon final geklärt wie der Verbrauch des zentralen Cores minimiert wird während die Booster auf vollen Schub laufen? Weil sicher ist ja das es kein Crossfeed gibt.

So viel ich weiß lässt sich ja das Merlin-Triebwerk nur bis etwa 70% drosseln. (Erscheint mir etwas wenig) Könnte es auch sein, dass man im zentralen Core 6 oder 8 Triebwerke zwischenzeitlich abschaltet und nur mit 3 bzw 1 Triebwerk weiter läuft? Und sobald die Booster abgetrennt sind wieder alle aktiviert? Macht das Sinn oder ist das abschalten mehrerer Triebwerke zu gefährlich? Weil irgendwie muss doch der Treibstoffverbrauch im zentralen Core signifikant minimiert werden sonst ist der ja fast zeitgleich wie die Booster leer. Reicht da die Drosselung auf 70% Schub?

Grüße Daniel

Offline Prodatron

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1342
Re: Falcon Heavy
« Antwort #440 am: 16. Dezember 2015, 15:33:37 »
Daß die Crossfeed-Technik endgültig verworfen wurde, habe ich gar nicht mitbekommen. Was war der finale Grund hierfür? Technisch zu aufwändig?

Offline m.hecht

  • Raumcon Administrator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2655
Re: Falcon Heavy
« Antwort #441 am: 16. Dezember 2015, 17:12:42 »
Daß die Crossfeed-Technik endgültig verworfen wurde, habe ich gar nicht mitbekommen. Was war der finale Grund hierfür? Technisch zu aufwändig?

Soweit ich weiß wurde diese Technik nicht final verworfen. Sie wird nur im ersten Schritt definitiv nicht umgesetzt. Danach muss man sehen. Man muss auch sehen, ob es für so schwere Nutzlasten (die ohne Crossfeed nicht machbar sind) überhaupt einen Markt gibt. Könnte ja auch sein, dass man alle Nutzlasten transportieren kann indem man die Core-Triebwerke drosselt.

Mane

Offline MR

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2060
Re: Falcon Heavy
« Antwort #442 am: 17. Dezember 2015, 00:56:32 »
Daß die Crossfeed-Technik endgültig verworfen wurde, habe ich gar nicht mitbekommen. Was war der finale Grund hierfür? Technisch zu aufwändig?

Ich vermute mal, das es technisch einfach zu aufwendig ist. Bei der Delta 4 Heavy hatte man ja auch geplant, Crossfeeding einzusetzen um die Nutzlast noch weiter zu steigern, aber offenbar war das zum einen zu aufwendig und zum anderen hätte es sich finanziell nicht gelohnt. Bei der D4H hätte es sich vor allem für Doppelstarts gelohnt, aber letztlich ist es vermutlich billiger, für die wenigen Nutzlasten, die da infrage gekommen wären, lieber einzelne Träger zu verwenden als Crossfeeding zu entwickeln.

Bei der Falcon Heavy lohnt es sich noch weniger: Die Nutzlast ist schon jetzt fast zu groß, um die volle Nutzlast auszunutzen müsste man bei normalen Fernmeldesats 4-fach-Starts durchführen, also je 4 Sats mit einem Träger starten. Das dürfte aber aus logistischen Gründen kaum möglich sein, so wird kaum ein Kunde lange genug warten wollen, bis 4 passende Nutzlasten gefunden sind.

Online Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18568
Re: Falcon Heavy
« Antwort #443 am: 17. Dezember 2015, 06:10:03 »
Vielleicht spielt das Konzept/die Technologie der Wiederverwendung eine Rolle, falls man alle 3 Cores wiedervernden wollte. Bei Crossfeed sind die äußeren Cores früher leer (einfacher zurückzuholen), dafür ist der mittlere Core dann noch deutlich länger unterwegs (und schwieriger oder gar nicht zurückzuholen).
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

Online Klakow

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5542
Re: Falcon Heavy
« Antwort #444 am: 17. Dezember 2015, 09:23:09 »
Nehmen wir an die Oberstufe ist für eine maximale Beschleunigung ausgelegt, dann kann sich schon die Schuberhöhung so auswirken das bei einer FH vor der Trennung mehrere Triebwerke abgeschaltet werden müssen um die Struktur nicht zu überlasten.
Das könnte sich bei v1.2 noch verstärkt haben, wegen den 15% mehr Schub.
Letztlich dann ein Optimierungsprozess, höhere Strukturmasse und keiner Gravitationsverluste, oder Reduzierung des Schubs der Hauptstufe und höhere Gravitationsverluste.
Vermutlich hat SpaceX die Oberstufe so ausgelegt das sie den Maximalschub*Sicherheitsfaktor aushält, das könnte sogar mit dem Upgrade auf F9v1.2 kurz vor der Stufentrennung eine Schubreduktion erforderlich machen, bei der FH zusammen dem Upgade sicher noch stärker.
Das ganze spielt vermutlich nur im letzten Drittel vor der Trennung eine Rolle und ich gehe davon aus das man die betroffenen Triebwerke einfach abschaltet, die Merlins sind dafür ausgelegt.
Ein runter regeln gibt es sicher nicht, weil dadurch auch der ISP sinkt.

Offline Major Tom

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2356
Re: Falcon Heavy
« Antwort #445 am: 14. Januar 2016, 20:55:06 »
So könnte die Falcon 9/Heavy mit neuer Methanoberstufe aussehen. Durchmesser der Oberstufe wie das Fairing, da größeres Tankvolumen benötigt wird. Zum Vergleich die aktuellen Modelle der F9/Heavy.


(Mockup aus NSF)
„Die Erde ist die Wiege der Menschheit, aber der Mensch kann nicht ewig in der Wiege bleiben. Das Sonnensystem wird unser Kindergarten.“ K. E. Ziolkowski

-

Stolzer Träger einer Raumconverwarnung wegen Schreibens unbequemer Wahrheiten.

Online Nitro

  • Raumcon Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5374
Re: Falcon Heavy
« Antwort #446 am: 01. Februar 2016, 13:58:03 »
Start laut Musk jetzt Ende des Jahres, wahrscheinlich Ende September:

Zitat
On Jan. 30, SpaceX Chief Executive Elon Musk, in remarks at Texas A&M University on the SpaceX-backed competition to design future fast passenger ground transportation, said the Falcon Heavy “is supposed to launch toward the end of this year. I’d say maybe late September.”

http://spacenews.com/delays-in-spacex-falcon-9-upgrade-schedule-raises-concerns/
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Offline PaddyPatrone

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2115
Re: Falcon Heavy
« Antwort #447 am: 01. Februar 2016, 16:51:08 »
Start laut Musk jetzt Ende des Jahres, wahrscheinlich Ende September:
Kurze Korrektur, er sagt late Summer, nicht September.  ;)

Ab Minute 30:30

https://www.youtube.com/watch?v=ab2VVp1GfmA

Online Nitro

  • Raumcon Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 5374
Re: Falcon Heavy
« Antwort #448 am: 01. Februar 2016, 17:59:50 »
Kurze Korrektur, er sagt late Summer, nicht September.  ;)

Tatsache, da hat SpaceNews ihn von vorne herein falsch zitiert.  :) Und ParabolicArc hat's auch gleich falsch uebernommen:

http://www.parabolicarc.com/2016/02/01/customers-edgy-spacex-schedule-slips-falcon-heavy-flight-delayed-again/

Aber auch wenn falsch zitiert, vom Timing her kommt es etwa auf's gleiche raus.  ;)
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Offline Philip Lynx

  • Senior Member
  • ****
  • Beiträge: 409
Re: Falcon Heavy
« Antwort #449 am: 01. Februar 2016, 19:48:05 »
Aber auch wenn falsch zitiert, vom Timing her kommt es etwa auf's gleiche raus.  ;)
Nicht so ganz, wenn es Anfang September werden würde. ;)
Flinx

"Es gibt nur eine Gruppe von Menschen, die noch kreativer und erfindungsreicher sind als NASA-Ingenieure, und das sind spielende kleine Kinder."

Franz Gubitz, Leiter Geräte-Untersuchungsstelle München

Tags: