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Autor Thema: Wiederverwendbarkeit des Fairings  (Gelesen 91328 mal)

Offline rok

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #250 am: 24. Februar 2018, 19:56:45 »
Moin Tobi,

ich versuche mal eine grobe Abschätzung der Fairing-Bergungskosten:

1. Die Schiffskosten pro Tag liegen sicherlich deutlich unterhalb eines Standard-Chartertarifs, da SpaceX die Schiffe komplett übernimmt um sie umzubauen (Fangkonstruktion, Telemetrie, Dynamisches Positionierungs System), die Besatzung muss nicht durchgehend bezahlt werden usw. Ich schätze die Kosten für Abschreibung, Mannschaft, Wartung, Reparatur, Versicherung auf ca. 5.000 $ pro Tag.

2. Treibstoff: Ein großer Versorger hat einen Verbrauch von ca. 30 l/km, bei einer Gesamtstrecke von 1.000 km pro Einsatz (inkl. Probefahrten, abgebrochene Einsätze, ...) sind das durchschnittlich etwa 30.000 l. Bei einem Preis von ca. 1,20 $/l (?) für Marinediesel liegen die Treibstoffkosten bei 35.000 $ pro Einsatz.

3. Die Liegegebühren im Hafen betragen ca. 200 $/Tag.

4. Eine Schlepperhilfe ist für Versorger normalerweise nicht erforderlich, evtl. wird aber anfangs ein gechartertes Begleitschiff als Beobachter oder um ein fehlgelandetes Fairingteil aufzufischen, zu den Einsätzen mit raus geschickt zum Preis von geschätzt ab 30.000 $ pro Fahrt.

Die Kosten liegen also in der Größenordnung von ca. 2 M$ pro Jahr + 35 T$ pro Einsatz. Dazu kommen die Kosten für die Aufarbeitung der geborgenen Fairinghälften.

Ich weiß nicht, was der Umbau eines Versorgers zu einem Fairingfangschiff kostet, vielleicht 0,5 - 1 M$ (?) außerdem muss man auch die Entwicklungskosten für die steuerbaren Fairinghälften mit einrechnen. Insgesamt scheint es aber langfristig ein lohnendes Geschäft, wenn SpaceX auch nur einige erfolgreiche Fänge pro Jahr macht.

Das sind nur grobe Schätzungen aus verschiedenen Quellen, wenn jemand konkretere Zahlen hat können wir das gerne hier diskutieren.

Robert

Online MillenniumPilot

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #251 am: 24. Februar 2018, 20:47:10 »
Das sehe ich inzwischen auch so. Wenn die Schiffe nur gemietet sind und ich mich Deinen 2 Millionen pro Schiff pro Jahr, 20 Millionen fuer die Entwicklung und sagen wir mal 200.000 Dollar pro Einsatz kaeme wir bei 10 Missionen auf einen Gesamtpreis von 26 Millionen Dollar. Also einen effektiven Missionspreis von 2.6Mio Dollar pro Flug. Also selbst wenn man jetzt nich 1 Million Dollar benoetigt, um die Fairings wieder fit to fly zu machen, wuerde man bei 10 Fluegen im Jahr 14.000.000 Dollar sparen. Klingt nach einem echten Deal und im zweiten Jahr wirds dann richtig lukrativ, weil aus der Rechnung die 20 Millionen Entwicklungskosten rausfallen. Also das scheint schon richtig Sinn zu machen, da mal ein bisschen Hirnschmalz reinzustecken.

Offline tobi

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #252 am: 25. Februar 2018, 21:15:40 »
Jean-Yves Le Gall: "CNES: The Future of Space!", "Le CNES, The Place to Be!!!"

Offline rok

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #253 am: 26. Februar 2018, 15:52:58 »
M. Baylord hat da auch ein interessantes Thema angesprochen, das in den nächsten Jahren aktueller wird, nämlich die autonome Steuerung der Fairingfangschiffe durch die einfliegenden Fairinghälften.

Mr. Steven verfügt über eins der modernsten DPS (Dynamic Positioning System), das es ermöglicht, das Schiff nicht nur auf einem vorgegebenen Kurs fahren zu lassen, sondern es auch komplett interaktiv fernsteuern zu lassen. Zukünftig könnten also sämtliche Daten des Fairings, der Wetterbedingungen und des Schiffs online für die autonome Steuerung des FFS verwendet werden.

Eine Besatzung ist aus verschiedenen Gründen selbstverständlich immer noch erforderlich, aber langfristig kann man sich durchaus vorstellen, dass 2 Katamarane mit jeweils einem Fangnetz auf See geschleppt werden und nach erfolgreicher Aktion eingesammelt und wieder in den Hafen gebracht werden.

Robert

Offline rok

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #254 am: 26. Februar 2018, 20:35:56 »
Wenn man das konsequent zuende denkt, würde das bedeuten, dass draußen zwei unbemannte, autonome Schiffe in das jeweilige Einsatzgebiet fahren und eigenständig die rückkehrenden Fairinghälften auffangen. Es macht aber keinen Sinn, dass diese hochspezialisierten Drohnen dann ihre Fracht über hunderte Kilometer in den Hafen bringen, daher wird das Fairing auf See an einen normalen Versorger übergeben. Gleichzeitig werden die Drohnen betankt und gewartet und fahren zu ihrem nächsten Einsatz, während der Versorger die Fairing-Teile zurück fährt.

Schöne Vorstellung und nur wenige Jahre entfernt,  :D

Robert

Offline rok

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #255 am: 14. März 2018, 14:30:32 »
aus "Schiffe":

Wir haben schon ein paar mal darüber diskutiert, ob das Steuern von 2 lose gekoppelten aerodynamischen Auftriebskörpern möglich ist. SpaceX hat nach dem Bergungsversuch mit der Mr. Steven erkannt, dass dies nur funktioniert, wenn einer der beiden Körper eindeutig dominiert. Ich hatte gehofft, dass sie sich auf kleine Schirme beschränken, die nur der Steuerung dienen. Anscheinend ist dabei aber die Sinkgeschwindigkeit so hoch, dass ein Einfangen nicht möglich ist.

Daher wird das Konzept geändert, indem man einen einzelnen großen Tragschirm, der weitgehend die Kontrolle über das gesamte System hat, verwendet, und die Fairinghälfte ist im wesentlichen nur eine hängende Last. Daher ist beim letzten Start nichtmal ein hochseetüchtiges Schiff ausgelaufen, das als Telemetriestation oder zum Bergen von Fairingteilen mit dem Datenrekorder gedient hätte. Man hatte einfach kein Interesse an den Daten des Fairings in der aktuellen Version.

Robert

Offline tobi

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #256 am: 31. März 2018, 08:15:18 »
Die Landung der Nutzlastverkleidung soll jetzt auch bald live übertragen werden:
https://twitter.com/elonmusk/status/979896143604744193
Jean-Yves Le Gall: "CNES: The Future of Space!", "Le CNES, The Place to Be!!!"

Offline Youronas

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #257 am: 02. April 2018, 01:47:45 »
Die aus dem Wasser geborgene Fairinghälfte des PAZ-Starts ist wieder aufgetaucht, überraschenderweise auf dem neuen Gelände von SpaceX am Hafen von LA. Immerhin als Ablage-/Schrottplatz wird die zukünftige BFS/BFR Fabrik schon einmal genutzt^^ Würde sich vermutlich ganz gut für den von Elon angesprochenen Helikopter-Test eignen, vielleicht wird die Nutzlastverkleidung dort darauf vorbereitet.

Noch ein kleines Detail am Rande: Auf Bild zwei ist eine Holzkiste mit den Teilen eines Schriftzugs zu sehen. Bei NSF hat man herausgefunden, dass es sich das Logo von MMIST handelt. Diese haben wohl die Gleitschirme entwickelt/geliefert.

Von oben verlinkter Seite:
Zitat
SPACE RECOVERY

MMIST customers are often bold, brave and visionary, and many won’t accept the status quo when it comes to dealing with the challenges of Earth’s gravity.  Our Sherpa parachute system is part of a diverse range of exciting space and near space recovery applications, expanding the transportation market's envelope.







Quelle und weitere Bilder: Teslarati

Offline Klakow

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #258 am: 02. April 2018, 08:15:24 »
Viel fehlt nicht dann sieht es eh schon wie ein Boot aus, vielleicht können sie damit gleich ein Remake eines alten Films drehen, der hiess fast: "Der alte Elon und das Meer".

jakda

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #259 am: 02. April 2018, 10:59:34 »
Viel fehlt nicht dann sieht es eh schon wie ein Boot aus, vielleicht können sie damit gleich ein Remake eines alten Films drehen, der hiess fast: "Der alte Elon und das Meer".

Du spielst auf Hemingways Meisterwerk an. Würdest du das konsequent weiterverfolgen, müsstest du sagen: Zum Schluss steht Elon Musk mit leeren Händen da....

Offline stillesWasser

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #260 am: 02. April 2018, 12:49:22 »
Mal eine Frage an die Leute, die sich besser mit Materialien auskennen: Es gibt doch Lacke, die das Eindringen von Salzwasser verhindern oder? Nur die halten halt selbst nicht lange, man müsste sie also regelmäßig neu auftragen. Oder habe ich da was falsch verstanden?

Denn dann wäre es sicher eine Überlegung wert, auf das direkte einfangen zu verzichten und sie stattdessen aus dem Wasser zu fischen. Man müsste dann "nur" dafür sorgen, dass das Wasser nicht in die Innenseite dringt.
Die Fangboote halte ich bis heute nicht für die beste Idee, die Methode ist meiner Meinung nach das genaue Gegenteil der Stufenlandung, was Simplizität und Verwendung von "Standard"-Komponenten betrifft
"Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system. Red Dragon Mars mission is the first test flight."- https://twitter.com/elonmusk/status/725364699303301120

Offline Duncan Idaho

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #261 am: 02. April 2018, 13:28:58 »
Ich denke so in etwa dürfte das Schirm-System aussehen.

http://www.mmist.ca/sherpa.html
#I NEVER WANT TO HOLD/SCRUB AGAIN.

Offline Hugo

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #262 am: 02. April 2018, 13:44:22 »
@stillesWasser: Gegen eine Lackierung und dann einer Wasserlandung spricht sicherlich so viel, daß es unmöglich ist.

Es gibt Komponenten, welche nicht Lackiert werden können. Die Mechanik z.B, welche beweglich sein muss. Oder die Schalldämpfung, die Lackiert den Schall schlechter Dämpfen wird.

Lack wiegt sehr viel. Gewicht ist schädlich.

Das Salzwasser  dringt trotzdem in jede Ritze. Es ist also eine Demontage und Reinigung erforderlich.

Ein Riss im Lack und das Salz ist unter dem Lack und schon sind Metalle kaputt.

Dann ist die Dichte vom Fairing mit Sicherheit größer als die vom Wasser. Das Fairing geht somit unter. Es schwimmt ja nur, weil es nicht voll gelaufen ist. Bei Wellengang geht das nicht mehr.

Zu guter letzt ist das Fairing viel zu empfindlich. Bei der größe bedeutet eine Welle, daß Tonnen von Gewicht seitlich auf das Fairing drücken. Das zerbricht. Stabiler machen würde nur mehr Gewicht bedeuten.


Ich finde, die Idee mit dem Einfangen für den Anfang sehr gut. Man braucht fast nichts dafür. Ein Schiff, okay. Aber Schiffe kosten in der Miete nicht die Welt. Auch gekauft lassen sie sich vermieten, falls gewünscht. Die Konstruktion mit den 4 Armen sieht zwar groß und gefährlich aus, aber auf dem Schiff stört sie kaum. Auf dem Wasser gibt es keine Laternenmasten, die stören. Klar im Hafen schon, aber man weiß ja sofort, wo man hin kann und wo nicht.

Offline Duncan Idaho

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #263 am: 26. April 2018, 07:13:09 »
Diese 2te Fairinghälfte vom TESS Start sieht nicht mehr ganz so "frisch" aus.  :)


https://www.youtube.com/watch?v=o-KgAhtXcMI



#I NEVER WANT TO HOLD/SCRUB AGAIN.

Offline RonB

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #264 am: 26. April 2018, 09:45:50 »
Diese 2te Fairinghälfte vom TESS Start sieht nicht mehr ganz so "frisch" aus.  :)

Wird es sich nicht wahrscheinlicher um die erste (gesteuerte) Fairinghäfte handeln? Möglicherweise wollte man mit der Bergung vorhandene Flugdaten erhaltenn die bei der Steuerung aufgezeichnet wurden  :-\.
Es recht zu machen Jedermann ist eine Kunst die keiner kann.

Offline Kelvin

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #265 am: 26. April 2018, 11:54:09 »
Diese 2te Fairinghälfte vom TESS Start sieht nicht mehr ganz so "frisch" aus.  :)

Wird es sich nicht wahrscheinlicher um die erste (gesteuerte) Fairinghäfte handeln? Möglicherweise wollte man mit der Bergung vorhandene Flugdaten erhaltenn die bei der Steuerung aufgezeichnet wurden  :-\.

Vielleicht auch, ich tippe aber mehr auf die Problematik bei der Auftragsvergabe: Zwischen leerer Heimfahrt und dem Bergen der Trümmer wird kostenmäßig kein großer Unterschied bestehen. Und die Beurteilung, was noch sinnvoll ist zu bergen, und was nicht, ist dort schwierig. Also fischt die Besatzung alles raus, was sich rausfischen lässt.

Offline 26122017

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #266 am: 28. April 2018, 20:08:45 »
Wie hoch ist eigentlich der Staudruck an der Raketenspitze in eine Höhe von 70-100 km?

Offline Klakow

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #267 am: 28. April 2018, 21:46:52 »
Die Fairings werden soweit ich das weiß immer oberhalb 100km abgeworfen, da dürfte der Luftdruck unter 0,27Pa oder und 1/300.000 liegen.

Offline 26122017

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #268 am: 29. April 2018, 15:25:39 »
Ok. Aber müsste eigentlich der Duck an der Raketenspitze nicht höher sein als der Luftdruck? wenn die F9 dort mit Mach 10 durchfliegt...

Offline MpunktApunkt

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #269 am: 29. April 2018, 18:28:41 »
Ok. Aber müsste eigentlich der Duck an der Raketenspitze nicht höher sein als der Luftdruck? wenn die F9 dort mit Mach 10 durchfliegt...

In der Höhe gilt schon fast null mal irgendwas = null. Sprich da ist eigentlich keine Luft mehr vorhanden, egal wie schnell man fliegt.
Wenn Du heute morgen schon sechs unmögliche Dinge getan hast, warum dann nicht als siebentes zum Frühstück ins Milliways, das Restaurant am Ende des Universums?

Offline Doc Hoschi

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #270 am: 30. April 2018, 08:31:37 »
Die Fairings werden soweit ich das weiß immer oberhalb 100km abgeworfen, da dürfte der Luftdruck unter 0,27Pa oder und 1/300.000 liegen.

Den Wert nochmals durch 10 geteilt und wir liegen laut barometrischer Höhenformel richtig (0,032 Pa).
Zwar kann ich auch keine Antwort auf die aerodynamische Belastung in 100km Höhe geben (zumal diese erheblich von Größe und Geometrie des Fairings abhängen dürfte), würde aber MpunktApunkt prinzipiell zustimmen.
Als Richtwert für die Fairingtrennung dient ohnehin nicht der aerodynamische Druck, sondern die maximale Wärmestromdichte, die die Nutzlast in Höhe der Trennung durch Reibung mit der Restatmosphäre noch erfahren darf. Da stolpert man mehrfach über den Wert 1135 W/m², der international scheinbar als Richtwert verwendet wird.

Beispiel: http://www.eurockot.com/wp-content/uploads/2012/10/Ch3UsersGuideIss5Rev0.pdf

Zitat
Usually, the payload fairing is not jettisoned until the free molecular heat-flow has dropped below 1135 W/m².
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline Hugo

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #271 am: 30. April 2018, 21:46:01 »
Hier gibt es richtig gute Bilder vom Innenleben des aus dem Meer geborgenen Fairings:

https://youtu.be/o-KgAhtXcMI?t=18m24s

Offline rok

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #272 am: 30. April 2018, 23:58:48 »
Mit 7 Steuerdüsen, 3 vorne, 4 hinten.

Offline Axel_F

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #273 am: 01. Mai 2018, 00:00:39 »
Mit der ganzen Technik müsste doch das SpaceX-Fairing aktuell eines der teuersten Fairings der Branche sein und Musk noch mehr auf die erfolgreiche Bergung drängen.
"Denn ein Schiff erschaffen heißt nicht die Segel hissen, die Nägel schmieden, die Sterne lesen, sondern die Freude am Meer wachrufen." (Antoine de Saint-Exupéry)

Offline Romsdalen

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Re: Wiederverwendbarkeit des Fairings
« Antwort #274 am: 02. Mai 2018, 08:53:24 »
Bild des Fairings am Gleitschirm:
https://www.instagram.com/p/BiQ5qXnA_OM/

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