Umfrage

Wann startet die Falcon Heavy zum ersten Mal?

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Falcon Heavy

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Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #450 am: 09. Februar 2016, 22:41:26 »
Da bei der Falcon Heavy kein cross feed geplant ist, habe ich folgende Idee:
Warum die drei Erststufen getrennt landen?
Man könnte sie doch einfach zusammen lassen was folgende Vorteile ergibt:
1. weniger Steueraufwand
2. ein Landeplatz reicht
3. kein aufwendiger, fehleranfälliger Trennmechanismus

Möglicherweise übersehe ich da was weshalb das nicht geht?

Im Detail stelle ich mir das so vor:
Der mittlere Booster schaltet früher ab als die äußeren. Dadurch verringert sich auch die Maximalkraft auf die Oberstufe kurz vor Brennschluss wobei die äußeren weiter ungedrosselt bei bestem Wirkungsgrad komplett leer brennen können.
Ich weiß allerdings nicht ob die Kraft von einem Merlin der Zentralstufe reicht um das "Dreierpack" zu landen. Wohl eher nicht.
Mit zwei würde vielleicht auch schlecht gehen (vermute nur das zentrale Triebwerk ist voll schwenkbar).
Also wohl drei und bei der Richtungsumkehr im All vielleicht 5 Triebwerke anstatt 3 wie bei der Falcon 9

Noch eine Idee wäre ob es auch vielleicht Sinn macht bei der Zentralstufe einfach 2 oder auch sogar 4 der normal 9 Triebwerke einfach weg zu lassen?



   

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Offline blackman

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #451 am: 09. Februar 2016, 22:50:53 »
Uuuh... Das halte ich für keine kluge Idee. Dadurch würde die Nutzlast signifikant sinken. Durch die zwei Booster wird die FH zu einer 2,5 stufigen Rakete. Wenn man jetzt alle 3 Stufen gleich lang laufen lässt haben wir wieder nur eine 2-stufige Rakete, bei der die erste Stufe viel zu stark gegenüber der zweiten ist.

Auch will man die Leermasse der Booster schnellstmöglich wieder los haben, von daher ist es nicht klug sie ewig mitzuführen.

Den mittleren Core mit weniger Triebwerke auszustatten... weiß nicht ob das gut ist. Der Startschub verringert sich wodurch der Gravitationsverlust steigt (=wieder Nutzlastverlust). Außerdem widerspricht es dem Prinzip von SpaceX möglichst alles gleich und einfach zu halten.

Was das landen von "drei Cores" aufeinmal angeht:
Ich denke der Steueraufwand ist nicht wirklich schlimm? Regelt ja alles der Onboard-Computer.
Und die zwei zusätzlichen Landplätze und den Trennmechanismus nimmt man gerne für eine höhere Nutzlast und einer einfacheren Landeprozedur (ist ja eh schon schwer genug) gerne in kauf.

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Offline Klakow

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #452 am: 09. Februar 2016, 22:52:38 »
Das wäre sehr schlecht, mit einer Trennung verhält sich einer FH in etwa wie eine Rakete mit 2,5 Stufen, ohne wie eine zweistufige Rakete mit zu großer Erststufe.
Das Problem ist das man die Trennungsmasse, also Trockenmasse+Treibstoff_für_die_Landung mit schleift, das wäre extrem schlecht.
Sehr viel positive Optionen um eine optimale Strategie je nach Anforderungen der Nutzlast zu haben wären damit kaputt.
Was das schlimmste ist das die die Nutzlast zum Mars extrem reduzieren würde.

(ups, blackman the faster man)

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #453 am: 10. Februar 2016, 00:34:24 »
Hi blackman, Klakow
Das verstehe ich nicht mit der zweieinhalbstufigen Rakete.
Ich habe hier im Forum klar gelesen, dass die Falcon Heavy kein cross feed haben wird also eine 2 stufige Rakete ist.
Oder verstehe ich das "cross feed" falsch?
Ich bin davon ausgegangen, dass damit gemeint ist Treibstoff zwischen den Boostern beim Flug umpumpen zu können.
Mit dem Sinn, dass man von den äußeren Boostern Treibstoff zum mittleren pumpt damit man den Ballast der Hülle der äußeren schnell loswerden kann und der mittlere länger Schub erzeugt.
Das macht natürlich absolut Sinn.
Mich wundert es daher, dass es kein "cross feed" geben soll.
Gruß Helmut



Schneefüchsin

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #454 am: 10. Februar 2016, 01:32:14 »
Das mit dem cross feed verstehst du vollkommen richtig, währe aber nur eine weitere Optimierungsmöglichkeit.
die aktuelle Falcon 9 S1 drosselt im späteren Flugverlauf die Triebwerke und schaltet teils sogar vorzeitig ab, damit die Beschleunigung nicht zu hoch wird. da die Falcon Heavy nur 1 Oberstuffe aber 3 Cores hat wird das noch viel extremer. Oberstuffe wiegt übriegens etwa 100t, wenn ich mich recht errinere. Mit der Frühabschaltung läst sich aber schon schön spielen.

Ich stelle mir den Falcon Heavy-flug folgendermaßen vor:
-Start: Alle Cores feuern auf 100% um optimal weg zu kommen (vermutlich 1,4g).
-Rakete beschleunigt und erreicht bald deutlich höhere G-Werte (annähern an ca 5g)
-Zentralstuffe drosselt Schub um Treibstoff zu sparen und die G-Kräfte zu begrenzen, Boster feuern mit 100% um sich auszupowern.
-Zentralstuffe schaltet nacheinander Triebwerke ab, aus dem selben Grund.
-Boster leer, bis auf Landetreibstoff, werden abgekoppelt um unnötigen Balast los zu werden (30 bis 60 Tonnen, jenachdem, wen du fragst + Landetreibstoff) und die noch teilsvolle Zentralstuffe zündet einige oder alle zuvor abgeschalteten Triebwerke, und schaltet später wieder ab, um die Beschleunigung bei ca 5g zu halte.
Zentralstuffe ist fast leer, Abschaltung, Seperation, Oberstuffe zündet.

Mit Cross feed würde die ganze Zeit die Zentralstuffe von den Bostern betankt werden, die Boster wären früher leer und könnten so auch früher abgetrennt werden, was heist die tote Masse wäre früher weg.

Durch frühes Abtrennen der Boster brauchen sie auch weniger Landetreibstoff, der Centralcore braucht bei dem Zenario allerdings etwas mehr, als bei simultaner Abtrennung.

Ohne Landung können die Tanks praktiscfh ganz Lehrgefologen werden aber mit dem selben Muster vermutlich.

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Offline Klakow

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #455 am: 10. Februar 2016, 02:59:55 »
Ziemlich richtig, aber vermutlich ist schon bei 3G eine Abreglung dran, eventuell sogar noch früher falls damit eine höhere Geschwindigkeit erzielt wird.
Ob das so ist, wird aber nicht ganz einfach, weil die viele Parameter zu berücksichtigen sind.
Der wichtigste Punkt ist das damit die Hauptstufe über 3km/s schnell werden kann, je nach Nutzlast und Bahn derselben.
Wie EM aber schon gesagt hat, wird die Zentralstufe wohl immer auf dem Schiff landen müssen, das Ding wird einfach viel zu schnell, wenn die Nutzlast nicht gerade so oberhalb der von der F9 bedienbaren liegt. Auch mit Crossfeed würde die FH aber nicht die Leistung einer dreistufigen Rakete erreichen, aber doch viel dichter dran.
Wollte man sowas wirklich erreichen, braucht man vier oder sechs Booster, aber dann wäre wohl deren Nutzlast LEO wohl über 100 und die Zentralstufe beim Brennschluss wohl deutlich über 4km/s schnell. Das Drohnship könne man dann wohl zumindest bis nach Madeira schicken.

Schneefüchsin

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #456 am: 10. Februar 2016, 06:46:16 »
Innerhalb der dichten Atmosphäre kommen noch einige andere Faktoren dazu, die als Runterregelgrundlage dienen können, wie Geschwindigkeit zu Luftdruck. Aber nach MaxQ kaum noch, da heist es irgendwann höhere Beschleunigung=niedrigerer Gravitationsverlust, solange die Statik mit macht. 5 bis 6 G sind bei Sateliten glaube ich auch recht normal, waren es bei er explodierten Falcon letztes Jahr nicht schon über 4G Beschleunigung?
Hängt aber auch immer stark von der Nutzlast ab.

zu der Hohen Endgeschwindigkeit des Cores hätte ich noch die verschwenderische Idee, dass es sich vielleicht lohnt, nach der Seperation sogar noch etwas weiter zu Beschleunigen, über Afrika und vielleicht teils Euro hinwegfliegen, damit sie im Pazific runter kommt zum Landen. Aber wehe sie fliegt dabei zu Kurz, könnte leicht Ärger gebenl

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Offline blackman

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #457 am: 10. Februar 2016, 08:04:28 »
zu der Hohen Endgeschwindigkeit des Cores hätte ich noch die verschwenderische Idee, dass es sich vielleicht lohnt, nach der Seperation sogar noch etwas weiter zu Beschleunigen, über Afrika und vielleicht teils Euro hinwegfliegen, damit sie im Pazific runter kommt zum Landen. Aber wehe sie fliegt dabei zu Kurz, könnte leicht Ärger gebenl

Der mittlere Core wird definitv keine Erdumrundung schaffen. Ich halte aber Bermuda für eine Landlandung realistisch. Nur leider gibt es auf den Inseln keinen Platz  :-[

EDIT: Sollte die FH irgendwann mal von Brownsville aus starten, könnte der mittlere Core auch an der Südspitze von Florida landen, sofern eine Landezone gebaut wird. Aber wie gesagt das sind alles Spekulationen von mir. Da gab es noch nie offizielles von SpaceX.

Re: Falcon Heavy
« Antwort #458 am: 10. Februar 2016, 08:15:13 »
Geht es darum möglichs viel Nutzlast in den Orbit zu bekommen macht die Idee von Helmut keinen sinn.
Das Problem ist das es aber in nächster Zeit diese überschweren Nutzlasten überhaupt nicht gibt. Berücksicht man die Realität, dann ist die Idee gar nicht so abwegig. Die letzten Angaben für den GTO liegen bei über 20 Tonnen. Setzt man nun auch hier die Technik der 1.2 ein, dann steigert sich das noch mal.
Es gibt einen Markt für große Sats zwischen 5 und 8 Tonnen, um den bedienen zu können muss die FH genommen werden. Die nicht genutzte Nutzlast kann dann zum Rückflug verwendet werden. Ist die Rakete 3 * schwerer dann ist ein Schweben möglich, dieses sollte die Erfolgsaussichten einer Landung steigern. Durch die 3 gebündelten Cores hat man dann auch eine bessere Engin Out Kapazität, auch für die Wiederzündungen auf dem Rückflug hat man Redundanz.

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Offline Sensei

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #459 am: 10. Februar 2016, 10:36:52 »
ICH würde auf keinen Fall versuchen ein solches dreierpack zu landen.
Und auch die sonstigen Nachteile sind einfach zu groß.
-
Auch glaub ich mich das man, wie oben erwähnt,  auf abschalten eines triebwerks nach dem Ausfall eines anderen im äußeren Booster verzichten kann.  Dazu wären die scherkräfte wohl zu groß.
-

Sind immer noch keinen neuen Infos zu F9H da? Angedacht war doch Ende letzter, Anfang dieser Woche...
Die Informationspolitik ist bei SpaceX echt zu überdenken :/

GG

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #460 am: 10. Februar 2016, 10:42:37 »
Die Fähigkeit zu schweben hätte bei keinem der missglückten Landeversuche Erfolg gebracht (Hydrauliköl verbraucht, Ventil zur Triebwerkssteuerung klemmt, Landebein rastet nicht ein). Bisher hat es aber meiner Beobachtung nach immer geklappt, die Geschwindigkeit bei Höhe Null ebenfalls auf Null zu bringen.

Schneefüchsin

  • Gast
Re: Falcon Heavy
« Antwort #461 am: 10. Februar 2016, 11:14:51 »
vor allem, wenn etwas bei der Landung schief geht.

Gebündelte Cores: Alle 3 Schrott.
Einzelne Cores:  Einer Schrott.

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Offline blackman

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #462 am: 10. Februar 2016, 11:21:15 »
Oke dann vergessen wir mal alle schnell die Thematik. Die Cores zusammen zu lassen macht in keinster weise sinn :)

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #463 am: 10. Februar 2016, 12:13:11 »
Hmh!
Ich sehe auf jeden Fall ein, dass beim Zusammenlassen der großen 3 unteren Stufen ein erheblicher Nutzlastverlust einhergeht wenn man die Unterstufen nicht landet. (unterschiedlich schneller Treibstoffverbrauch zwischen außen und innen wegen zeitweiser Drosselungen und Abschaltungen der mittleren um die g-Kräfte im Rahmen zu halten)

Allerdings wenn man sie landen will relativiert sich das doch deutlich, weil man den Anteil vom Treibstoff der durch die notwendigen Drosselung und Abschaltungen des Mittelteils beim Aufstieg nicht verbrannt wird dazu nutzen kann, die äußeren Booster komplett leer zu machen . Und der bei Stufentrennung (Ober-/Unterstufe) dann noch mit ordentlich vorhandene Treibstoff im Mittelteil reicht dann aus um alle drei gemeinsam zurück zu bringen und zu landen.

Ok, das Totschlagargument dagegen ist natürlich, dass Space X die Stufen trennen will und die sicherlich das ordentlich berechnet haben was optimal ist und unsereins nur abschätzt/ vermutet.

Ich habe hier im Forum vernommen, dass es eine Software gibt mit der auch ein Laie so was grob ausrechnen kann. Es wäre schön wenn jemand der die Software hat und auch damit umgehen kann (ist ja auch immer ein Problem  :) ) mal eine Tabelle erstellt mit allen möglichen Szenarien.

Gruß Helmut
   
 

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #464 am: 10. Februar 2016, 12:36:25 »
vor allem, wenn etwas bei der Landung schief geht.

Gebündelte Cores: Alle 3 Schrott.
Einzelne Cores:  Einer Schrott.
Ich würde mal abschätzen, dass dieser Nachteil allein dadurch schon überkompensiert wird, dass man sich die Fehlermöglichkeit der Trennung einspart zumal bei einem Fehler der Trennung die Mission komplett scheitert, während wenn der "dreier" bei der Landung zu Bruch geht das gar nicht so schlimm ist.
Das wichtige ist aber vor allem, dass 3 einzeln zu landenden Stufen auch grob den dreifachen logistischen Aufwand erfordern als wenn sie zusammenbleiben.
Gruß Helmut



     

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Offline m.hecht

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #465 am: 10. Februar 2016, 16:06:53 »
Allerdings wenn man sie landen will relativiert sich das doch deutlich, weil man den Anteil vom Treibstoff der durch die notwendigen Drosselung und Abschaltungen des Mittelteils beim Aufstieg nicht verbrannt wird dazu nutzen kann, die äußeren Booster komplett leer zu machen . Und der bei Stufentrennung (Ober-/Unterstufe) dann noch mit ordentlich vorhandene Treibstoff im Mittelteil reicht dann aus um alle drei gemeinsam zurück zu bringen und zu landen.

Dieses Argument ist doch gar keins, oder?

Es ist doch egal, ob "ordentlich" Treibstoff im Core ist oder Treibstoff verteilt auf alle Core und Booster. Wenn man die Booster nicht abtrennt müssen alle drei Teile (Core und Booster) von der gleichen Höhe und Geschwindigkeit runtergeholt werden.

Mane

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Offline m.hecht

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #466 am: 10. Februar 2016, 16:28:40 »
Man könnte sie doch einfach zusammen lassen was folgende Vorteile ergibt:
1. weniger Steueraufwand
2. ein Landeplatz reicht
3. kein aufwendiger, fehleranfälliger Trennmechanismus

@Helmut:
Du versuchst hier Probleme zu lösen, die nicht existieren.

zu 1) Das der Steueraufwand geringer wäre als bei drei einzelnen Cores ist nicht richtig, im Gegenteil. Wenn man die Cores einzeln landet kann sowohl bei einer F9 als auch bei den drei Teilen (Core und Booster) die gleiche Steuersoftware eingesetzt werden. Die Bahnparameter müssen nur jeweils angepasst werden und gut is. Das die aktuelle F9 Software in der Lage ist einen F9 Core zu landen, ist bereits bewiesen.

Würde man jedoch den Core zusammen mit den Boostern landen wollen, muss die Software mindestens stark modifiziert werden, wenn nicht sogar eine andere Software zu entwickeln wäre. Auch müsste diese Software über die Jahre separat gemaintaint werden. Ein erheblicher Kosten- und Risikofaktor, welcher der (bisher sehr erfolgreichen) SpaceX-Philosophie widerspricht.

Sprich: Punkt 1 wäre ein Nachteil, kein Vorteil.

zu 2) Ob ein Landeplatz oder drei ist doch im Grunde völlig egal. Im wesentlichen is so ein Landeplatz einfach eine betonierte Fläche mit ein bisschen Beleuchtung und nem aufgemalten X. Im Vergleich zum Wert eines F9 Cores ist so ein Landeplatz günstig zu haben, selbst wenn seine Baukosten eine zweistellige Millionensumme betragen würde.

Sprich: Es ist kein Nachteil das man drei Landeplätze benötigt. Somit existiert auch dieses Problem nicht.

zu 3) Du sprichst in mehreren Posts von einem aufwendigen und fehleranfälligen Trennmechanismus. Den Trennmechanismus der FH kennen wir im Detail noch nicht. Ich geh mal davon aus, dass du ihn auch nicht kennst. Bei allen Raketen der letzten 25 Jahre die ebenfalls eine Boostertrennung durchführen ist MIR kein einziger Fall bekannt, der zu einem Missionsverlust geführt hätte. Und selbst wenn, bei der Anzahl an Raketen die in den letzten 25 Jahren mit Boostern gestartet wurden müsste die Warscheinlichkeit eines Missionsverlustes ausgelöst durch denn Trennmechanismus bei mindestens 1:1000 liegen.

Sprich: Es gibt aktuell keinerlei Indizien, dass der Trennmechanismus ein nicht lösbares Problem darstellen könnte. Somit ist auch dieses Problem nicht existent.


Ich zitier deshalb blackman und schließ mich ihm an.  ;-)
Oke dann vergessen wir mal alle schnell die Thematik. Die Cores zusammen zu lassen macht in keinster weise sinn :)


Mane

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #467 am: 10. Februar 2016, 16:31:09 »
Allerdings wenn man sie landen will relativiert sich das doch deutlich, weil man den Anteil vom Treibstoff der durch die notwendigen Drosselung und Abschaltungen des Mittelteils beim Aufstieg nicht verbrannt wird dazu nutzen kann, die äußeren Booster komplett leer zu machen . Und der bei Stufentrennung (Ober-/Unterstufe) dann noch mit ordentlich vorhandene Treibstoff im Mittelteil reicht dann aus um alle drei gemeinsam zurück zu bringen und zu landen.

Dieses Argument ist doch gar keins, oder?

Es ist doch egal, ob "ordentlich" Treibstoff im Core ist oder Treibstoff verteilt auf alle Core und Booster. Wenn man die Booster nicht abtrennt müssen alle drei Teile (Core und Booster) von der gleichen Höhe und Geschwindigkeit runtergeholt werden.

Mane
Ja, glaube mittlerweile auch, dass "meine Logik" falsch ist.
Denn grundsätzlich richtig ist auf jeden Fall die äußeren Booster so schnell wie möglich los zu werden, weil deren Leermassenanteil behindert. Was ich mir da zusammenüberlegt habe an positiven Effekt beim Zusammenlassen muss deshalb der einfachen  Logik nach von nachrangiger Bedeutung sein.
 

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #468 am: 10. Februar 2016, 16:37:48 »
Zu 1...
Zu 2...
Zu 3...

Ich zitier deshalb blackman und schließ mich ihm an.  ;-)
Oke dann vergessen wir mal alle schnell die Thematik. Die Cores zusammen zu lassen macht in keinster weise sinn :)


Mane
O.k, du hast mich überzeugt!

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Offline m.hecht

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #469 am: 10. Februar 2016, 16:38:41 »
Ja, glaube mittlerweile auch, dass "meine Logik" falsch ist.
Denn grundsätzlich richtig ist auf jeden Fall die äußeren Booster so schnell wie möglich los zu werden, weil deren Leermassenanteil behindert. Was ich mir da zusammenüberlegt habe an positiven Effekt beim Zusammenlassen muss deshalb der einfachen  Logik nach von nachrangiger Bedeutung sein.

O.k, du hast mich überzeugt!

Ich sprech dir jetzt meinen ehrlich gemeinten Respekt aus! Es gibt durchaus auch Mitglieder hier im Forum, die sich von technischen Fakten und Argumenten basieren auf physikalischen Gesetzen nicht beeindrucken bzw. umstimmen lassen. Du bist da ofensichtlich anders und änderst auch deine Meinung.

Ich finde das sehr, sehr gut und freue mich auf weitere Diskussionen mit dir hier im Forum!!    :)

Mane

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #470 am: 10. Februar 2016, 17:42:17 »

Ich sprech dir jetzt meinen ehrlich gemeinten Respekt aus! Es gibt durchaus auch Mitglieder hier im Forum, die sich von technischen Fakten und Argumenten basieren auf physikalischen Gesetzen nicht beeindrucken bzw. umstimmen lassen. Du bist da ofensichtlich anders und änderst auch deine Meinung.

Ich finde das sehr, sehr gut und freue mich auf weitere Diskussionen mit dir hier im Forum!!    :)

Mane
Danke sehr!
Völlig immun dagegen lieber Recht als Unrecht zu haben bin ich aber auch nicht.  ;)
Gruß Helmut



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Offline m.hecht

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #471 am: 10. Februar 2016, 17:51:43 »
Völlig immun dagegen lieber Recht als Unrecht zu haben bin ich aber auch nicht.  ;)


 ;D ;D ;D  Wem sagst du das...

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Offline blackman

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #472 am: 16. Februar 2016, 22:31:30 »


https://www.youtube.com/watch?v=89AIsPTCJLs


Eine sehr schöne Animation über die Falcon Heavy von einem SpaceX-Fan. Wie realistisch die Werte sind kann ich nicht sagen. Ich finde aber, dass die Werte ganz gut hinkommen könnten :)

Re: Falcon Heavy
« Antwort #473 am: 16. Februar 2016, 23:27:06 »
Der zentrale Core ist aber schon kurz nach dem Abtrennen der beiden äußeren Cores abenfalls fertig (ca. 20 Sekunden später). Macht das Sinn?

Offline Helmut

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Re: Falcon Heavy
« Antwort #474 am: 17. Februar 2016, 03:13:20 »
Eine sehr schöne Animation über die Falcon Heavy von einem SpaceX-Fan. Wie realistisch die Werte sind kann ich nicht sagen. Ich finde aber, dass die Werte ganz gut hinkommen könnten :)
Die Simulation lässt vor allem die mittlere Stufe aerodynamisch brutal abbremsen. Ganz kurz 10g. Spart natürlich Treibstoff aber ob das geht?
Der Luftwiderstand wirkt ja nicht ordentlich an der Treibwerksbefestigung sondern inhomogen irgendwo an der Hülle. Würde mal vermuten, dass dadurch das ganze zerfetzt wird. Andererseits ist die Beschleunigung ja so hoch, weil das ganze Ding so leicht ist ohne Treibstoff. Und beim Start sind deshalb trotz niedrigerer Beschleunigung durch die viel höhere Masse die Kräfte viel höher.
Ist auf jeden Fall bös kompliziert und Space X muss genau untersuchen/wissen/ausrechnen was zumutbar ist.
Es ist auf jeden Fall ein Zielkonflikt zwischen Treibstoffverbrauch und damit Nutzlast und wie sanft oder brutal man die Stufen landet.